摘要：随着环境问题的日趋严重和能源危机的不断攀升,利用电催化技术开发可持续的绿色新能源迫在眉睫。过渡金属低维纳米材料具有高活性表面、高效的电子转移速率和丰富的表面空位,能够有效提升电催化反应的效率和稳定性。本文基于材料维数,将过渡金属低维纳米材料分类,并分别阐明其优势,重点综述零维、一维、二维纳米材料在电催化领域中的研究成果,揭示低维纳米结构与电催化活性、稳定性之间的关系,明确了低维纳米化是提高电催化性能的有效方法。最后,指出过渡金属低维纳米催化剂应根据需求合理设计并优化其结构。未来低维纳米催化剂的发展方向应是基础研究与计算研究相结合,用理论来引导设计,搭配机器学习预先选择合适的结构模型以及朝着改进现有材料结合更多更高效的复合材料进一步发展。

摘要：纳米贝氏体轴承钢具有优异的综合性能,然而长时间的等温转变周期是限制其广泛应用的主要难题.为了加速GCr15Si1Mo轴承钢纳米贝氏体转变,本文中以常规一步(190℃)等温淬火工艺作为对比,设计了1种复合三步(157℃+190℃+250℃)等温淬火工艺,并对试验钢进行了不同工艺下的热处理.使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和洛氏硬度仪等对GCr15Si1Mo轴承钢微观组织和力学性能进行了表征,利用UMT摩擦磨损试验机和三维形貌轮廓仪对试验钢的摩擦磨损性能进行了测试,并分析了其磨损机制.结果表明:复合等温淬火工艺从纳米贝氏体的孕育期和转变期两阶段对其转变进行加速,当转变相当含量贝氏体(53%~55%)时其相转变时间较常规等温淬火工艺缩短了5 h,明显提高了贝氏体转变效率;与常规等温淬火工艺相比较,复合等温淬火工艺材料微观组织中的残余奥氏体含量明显降低,且块状残余奥氏体大量转变为薄膜状残余奥氏体,材料的冲击韧性明显提高,但随复合等温淬火时间的延长,材料的冲击韧性出现了先升高后降低的趋势;当复合等温淬火工艺参数为157℃×5 min+190℃×2.0 h+250℃×1.0 h时,材料的强韧性匹配和耐磨性最佳,且其耐磨性明显也优于常规等温淬火工艺下材料的耐磨性.磨损机制结果表明:复合等温淬火和常规等温淬火处理后试验钢的磨损机制均以磨粒磨损为主,但复合等温淬火工艺下材料的磨粒磨损程度有所减轻并伴随轻微的黏着磨损和疲劳磨损.

摘要：从提高Co基催化材料在氨硼烷水解释氢中的催化性能的角度出发,综述了不同类型Co基催化材料在释氢反应中的应用,阐明了Co基催化材料的设计思路以及在反应中的催化作用机制,并对Co基催化材料在催化氨硼烷水解释氢中所存在的问题以及今后的发展进行了总结和展望。

摘要：在材料基因工程的背景下,基于数据驱动的机器学习技术作为一种强大的新型工具在镁合金的研究领域得到了广泛的关注.机器学习可以绕过几乎任何复杂的实验过程,只要确定描述符和目标属性之间的联系,就能以较低的成本,快捷地预测材料的性能.传统的实验试错法和基于密度泛函理论的方法由于时间成本高、效率低,难以满足材料科学的不断发展需求.本文综述了机器学习在镁合金应用中的研究进展.首先简述了机器学习的基本流程和各种方法,主要包括数据集收集、数据预处理、模型构建和性能评估,并对机器学习算法的分类进行了总结.重点介绍了机器学习在镁合金加工工艺、显微组织、力学性能、耐蚀性能、储氢性能、固有属性(强化机制、各向异性等)和逆向设计等诸多方面应用的研究成就.机器学习模型不仅加速了新型高性能镁合金的设计过程,而且推动了镁合金塑性变形机理的深入研究.最后,分析了机器学习在镁合金研究应用中一些亟待解决的问题,并据此提出了机器学习在镁合金应用方面未来的研究方向和发展趋势.

摘要：目的 大尺寸镁合金汽车轮毂塑性在加工过程中易出现折叠等缺陷,为获得合格的轮毂锻件,对镁合金轮毂等温成形工艺参数与折叠缺陷长度的影响关系进行研究。方法 基于轮毂复杂的几何结构,设计了三步成形工艺方案,通过成形试验测试判断出折叠缺陷产生位置,选取影响轮毂折叠缺陷的压下量h、挤压温度t、挤压速度v与摩擦因数μ作为设计变量,构建了轮毂最大折叠长度Llap的目标函数关系式。结合响应面法的线性模型和Design Expert软件,对设计变量进行了参量约束条件下的多目标优化,制备出合格的镁合金轮毂锻件。结果 基于成形试验得到折叠缺陷产生位置为轮辐和轮缘结合处;基于响应面法和有限元分析,可知压下量对折叠缺陷长度Llap影响最大;根据拟合结果得到的回归线性模型,其折叠缺陷回归系数为0.965 4,可靠性较高。结论 建立了镁合金轮毂锻件成形过程中工艺参数对折叠缺陷长度的线性回归模型,获得了关于折叠长度的最小值,为消除轮毂锻件中的折叠缺陷提供了理论依据。

摘要：成果导向教育(OBE)理念是工程教育专业认证背景下一种全新的教学理念,倡导以成果为导向进行教学过程设计和优化教学方法。针对农业机械化及其自动化专业本科生课程机械制造工艺学存在工程性与实践性强、考核偏理论和应用导向不足的问题,提出了基于OBE理念的过程性考核方式改革。以课程考核为导向,以工程应用问题为案例,快速有效地引导学生调整学习方式,提高学生对教学过程的参与度,探索机械制造工艺学理论知识在农业工程领域的具体应用。考核方式改革既体现了以应用为导向的目标,又达到全方面评价学生学习效果的目的,对切实提高农业机械化及其自动化专业教学质量和学生培养质量具有重要的意义。

摘要：针对新时代冶金与化工、材料、计算机等多学科交叉发展的特点,立足新时代冶金工业发展重大需求,文章从以本为本教学理念深化、多元化教学内容设计、三位一体教学方法应用、过程性闭环教学评价等方面,多环节、多方位改革与创新冶金课程教学模式,实现“冶金+”多学科交叉融合强化,全面提升学生的创新能力和工程应用能力,培养宽口径高级创新型复合人才。

摘要：以6063Al合金粉末、石墨烯纳米片和厚度为2 mm的纯Cu片为原材料,利用冷等静压+真空热压烧结+热挤压的方法制备了Cu-6063Al复合材料含0.5%、1.0%(质量分数)石墨烯的Cu-(石墨烯/6063Al)复合材料。通过XRD、SEM和拉伸试验机对三种复合材料进行物相分析、微观组织和断口的SEM形貌表征及力学性能测试。试验结果表明:石墨烯/6063Al与Cu的冶金结合,能够有效抑制Al原子的扩散,从而对Cu-6063Al复合材料中Cu/Al界面处Al4Cu9、Al2Cu和AlCu三种金属间化合物的形成起到抑制作用。0.5%和1.0%含量的Cu-(石墨烯/6063Al)复合材料的抗拉强度为76.9 MPa和101.3 MPa,相比Cu-6063Al复合材料分别提高了40%和83.8%,而伸长率均有所降低。Cu-(1.0%石墨烯/6063Al)复合材料具有优异的力学性能,一方面源于Cu/Al界面处少量的脆性相,另一方面源于靠近界面层的Al侧存在数量更多、尺寸更小、更深的韧窝、较宽的撕裂棱和更紧密结合、均匀分布的石墨烯纳米片。

摘要：通过降低合金元素的含量设计一种低成本低合金中碳钢,研究了不同热处理工艺下的力学性能。通过控制总应变幅,对中碳钢的低周疲劳行为进行了探究。结果表明,在302℃盐浴淬火保温2 h后试验钢具有相对较高的抗拉强度,为957 MPa。随着盐浴淬火温度升高至312℃,抗拉强度下降,U型缺口冲击性能增加;再继续升高盐浴温度,冲击性能下降。随着盐浴保温时间的增加,试验钢的硬度呈下降趋势。高应变幅(0.80%)条件下,312℃盐浴淬火试验钢的初始硬化率较低;而302℃盐浴淬火具有较高强度马氏体的试验钢具有更高的低周抗疲劳强度和疲劳寿命。

摘要：针对某船舶通海阀在铸造过程中易产生缩孔、缩松等缺陷问题,以Cu-7Ni-7Al-4Fe-2Mn合金通海阀铸件为研究对象,使用三维制图软件UG构建了铸件3D模型,并结合通海阀铸件的结构特性,设计了底注式浇注系统。利用数值模拟软件模拟了铸件的砂型铸造过程,分析了可能出现缩孔、缩松缺陷的位置,优化了通海阀铸件的浇注系统。研究了浇注温度、浇注时间、铸型预热温度等参数对铸件缩孔、缩松率的影响规律,结合正交试验方法优化出匹配的铸造工艺参数。研究结果表明,工艺参数对通海阀铸件缩孔率的影响程度从大到小依次是浇注时间、铸型预热温度、浇注温度。优化后的工艺参数分别为浇注温度1 200℃,浇注时间30 s,铸型预热温度35℃。通过在铸造缺陷较多的部位增大冒口尺寸,有效减少了缩孔、缩松铸造缺陷的产生。