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双相Mg-Li合金的热变形行为和本构模型

魏国兵 , 彭晓东 , 胡发平 , Amir HADADZADEH , 杨艳 , 谢卫东 , Mary A. WELLS

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64139-0

在温度423~573 K和应变速率为0.001~1 s?1下，通过Gleeble?3500热机械试验机对双相Mg?9Li?3Al?2Sr合金进行等温热压缩实验，研究其热变形行为并评估其可加工性能。塑性失稳以锯齿形流变的形式存在，锯齿屈服效应归因于 Mg 和 Li 原子对移动位错的锁定作用。分析流变应力、应变速率和变形温度的关系，并通过 Arrhenius公式计算得到不同应变条件下变形激活能和基本的材料参数。温度和变形速率对合金变形行为的影响可以用 Zener–Hollomon 指数函数来表示。通过比较不同变形条件下的预测值与实验流变曲线，来验证本构方程的合理性。经计算，得到其相关系数为0.9970，平均相对误差为4.41%。结果表明，该本构模型可以准确地预测双相Mg?9Li?3Al?2Sr合金的高温变形流动行为。

关键词: 本构模型 , Mg-Li合金 , 塑性失稳 , Zener-Hollomon参数

真空硅铜热还原制镁研究

汪浩 , 胡发平 , 李文娟 , 党春梅 , 彭晓东 , 谢卫东

兵器材料科学与工程

对真空硅铜合金热还原制取金属镁进行热力学分析；分析冷凝条件对冷凝产物的影响及离析和反应时间对还原的影响.结果表明:以含硅30％硅铜合金为还原剂还原氧化镁,提高反应温度、延长反应时间可以提高还原率；当反应温度在1 573 K时,露点温度Td为968 K,可以获得结晶致密的产物镁；在1 473 K,10 Pa的反应条件下还原75 min,还原率可达85.4％,反应残渣主要为Ca2SiO4,残余铜可分离.

关键词: 镁 , 硅铜合金 , 真空 , 热力学 , 离析

真空碳热还原氧化锶动力学研究

谢卫东 , 汪浩 , 胡发平 , 李兆楠 , 彭晓东

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.02.014

在真空条件下,采用等温法对碳热还原氧化锶的动力学进行了研究.研究结果表明:还原温度对碳热还原氧化锶的还原速度影响较大,温度越高,还原速度越大,在温度高于1573 K时,还原较快.根据Arrhenius方程计算出,在1473～1673 K范围内,当碳的气化反应为控制环节时,反应活化能为163.39 kJ·mol-1；界面化学反应为控制环节时,反应活化能为212.29kJ·mol-1;气相扩散为控制环节时的活化能为315.00 ～384.46 kJ·mol-1.扩散控制反应时活化能最大,真空条件下碳热还原氧化锶的还原速度由气相扩散控制.

关键词: 碳热还原 , 氧化锶 , 动力学 , 活化能

白云石-碳体系热分解及热还原的热力学分析

陈杰 , 胡发平 , 潘佳 , 马欣 , 彭晓东 , 谢卫东

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.02.020

分析了以白云石制备金属镁的现有技术中,热分解、热还原等环节资源能源利用不充分、环境载荷重、生产效率低等问题,提出了白云石与碳的混合物一次装料后先后完成热分解和热还原,获得金属镁、钙的新方法,计算分析了单纯白云石和白云石-碳体系常压热分解、真空热分解的Gibbs自由能和临界条件,以及煅烧白云石碳热还原制备金属镁及金属钙的Gibbs自由能和临界条件.结果表明,在较高的反应温度、较低的系统气压(真空度)下,白云石-碳体系热分解反应、煅烧白云石碳热还原反应均具备热力学可行性;白云石-碳体系的临界热分解温度略高于单纯白云石热分解温度,但最高临界分解温度仅增加17.04 K,且副产物CO的利用价值高;真空度可显著减小白云石-碳体系热分解和煅烧白云石碳热还原反应的Gibbs自由能,显著降低热分解、热还原临界温度,当系统真空度为10 Pa时,最高临界热分解温度、MsO临界还原温度、CaO临界还原温度分别为754.38,1353.95,1531.41 K,分别较常压大气环境中低369.38,765.26,897.26 K;碳热还原MgO,CaO的临界反应条件差异较大,可通过调控适宜的温度、真空度及其组合,创造只获得金属镁、先获得金属镁再获得金属钙、同时获得金属镁和金属钙等反应条件,实现白云石资源的合理、高效利用.

关键词: 白云石 , 热力学 , Gibbs自由能 , 真空 , 碳

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