摘要：工业选材在满足强度要求以保证结构安全之余,通常也需要尽可能兼顾轻量化以使机械结构更加轻盈。当仅仅考虑室温服役性能时,大量的商用铝合金材料因其优异的室温力学性能可供备选,并通常能很好地契合"轻质-高强"这一目标。然而,对于需要在300~500℃中温区间服役的构件,铝合金的上述优势则荡然无存。其主要原因在于传统高强铝合金赖以强化的析出相在200℃以上便将发生快速失稳粗化,导致材料丧失强化效果并快速软化失效。而若以更耐热的钛合金、高温合金等作为替代,则随之带来的结构增重与成本提高又令设计者甚觉"重材轻用"。目前,在>300℃温度区间难以实现安全服役仍是轻质铝基材料开发的难点所在,而其关键的解决方案在于如何寻求微观组织的高温稳定化。本文从耐热铝合金中特异性的微观组织特点出发,综述近期业界在耐热铝基合金开发过程中关于强化相选择、合金化策略以及微观组织热稳定化的进展与内在构建机理,以期能够提供一些耐热轻质合金材料微观组织设计过程的普适性基本理论依据。

摘要：近日,西安交通大学金属材料强度国家重点实验室薛航与杨冲、张鹏、张金钰和刘福柱合作,在400℃级别耐热高强铝合金材料的研发上取得突破。他们提出了纳米沉淀相颗粒晶格间隙位置异质原子有序化的全新热稳定化设计策略,在常见的Al-Cu-Mg-Ag合金中添加微量稀土Sc原子,采用双级时效工艺克服了慢扩散原子Sc与快扩散原子Cu之间有效耦合在时间上的“失配”。

摘要：水洗预处理与热处理相结合具有同时实现飞灰安全处置与资源化利用的前景。然而,研究仍未明确水洗对重金属迁移转化的影响,且由于飞灰极强的缓冲性能,常用浸出方法低估了处置后飞灰的浸出风险。针对上述问题,对飞灰中Pb、Zn、Cu的固化机制进行研究,探讨水洗预处理对重金属固化行为的影响。并设计恒定pH长期浸出装置,以评估处置后飞灰的长期浸出行为。结果表明,水洗-热处理飞灰烧结后主要含Pb、Zn、Cu物相为铅铝硅酸盐、氧化铅钙、硅酸锌、锌铝硅酸盐等,热处理飞灰均生成了前述物相,并同时生成氧化铅氯化物、铅铝氧化物、硅酸铅、氯化锌、钙铜氧化物等,经过水洗-热处理的飞灰中Pb、Zn、Cu物相种类受烧结温度和重金属含量影响更小。水洗-热处理比直接热处理对飞灰Pb固化效率更高,为94.59%~99.60%;恒定pH长期浸出中,两种浸提液对应浸出液pH保持在2.91~3.63和4.91~5.36,Pb、Zn、Cu浸出浓度基本在前600 min内达到最大值,随后降低并保持较低浓度,依次为0~0.09、0.01~0.92、0.03~0.22 mg/L(水洗-热处理)和0.03~0.31、0.07~0.94、0~0.11 mg/L(热处理)。本研究提出的长期浸出方法可评估飞灰在极端条件下长期浸出风险,揭示了水洗-热处理过程中重金属迁移转化机制,为飞灰安全处置与资源化利用提供参考。