For the first time, a systematic investigation into effect of Mo element concentration on the crystal lattice constant, microhardness, and reciprocating dry sliding friction and wear properties of face-centered cubic (FCC) single phase based CoCrFeNiMo high entropy alloys (HEAs) were specifically conducted in the present study. Both the lattice constant and microhardness were found to increase with the amount of Mo element. Moreover, increasing Mo element concentration in the CoCrFeNiMo HEA was beneficial into reductions of friction coefficient and its specific wear rate when sliding wear against the GCr15 steel balls in a dry condition at room temperature. Interestingly, all studied CoCrFeNiMo HEAs exhibited almost the same wear mechanisms, which strongly depended on the applied normal load during sliding wear tests. Mo element addition had a remarkable influence on the cross-sectional microstructures after sliding wear, and grain coarsening in the middle transition region was effectively retarded by increasing the amount of Mo element in the CoCrFeNiMo HEA.

Incorporating expensive alloying elements into bulk steel for corrosion protection is undesirable, considering that only the surfaces are exposed to aggressive environments. Therefore, this work focused on developing and optimizing a new surface functioning technology through in situ observation of thermal interactions between the metallic powders at elevated temperatures. The study revealed that the Cu-Ni powder mixture, with 12.5 wt% Ni, began to melt at 1099.5 °C and was fully melted at 1175 °C, significantly different from the Cu-Ni solid solution and bulk Cu or Ni. As a result of high-temperature reactions, copper penetration of up to 35 µm for pure copper and 55 µm for copper-chromium composite coatings occurred due to liquid metal corrosion. In contrast, the copper-nickel composite coating exhibited a cupronickel solution microstructure with FeNi dendrites and a nickel-rich transition layer. This cupronickel coating, with a chemical composition of 89.3 wt% Cu, 6.2 wt% Ni, and 4.5 wt% Fe, demonstrated uniform thickness, superior surface morphology, and continuous coverage on the steel substrate. Furthermore, the Ni-rich transition layer played a vital role in preventing copper penetration along the grain boundary of the steel matrix while forming a chemical binding between the coating and the substrate. The practicality of the coating was further confirmed through the hot-rolling procedure and subsequent electrochemical corrosion tests, which resulted in a 44% improvement in corrosion resistance.

In this study, an ML-based online prediction strategy is developed for the thermal convexity of work rolls in hot rolling. A finite volume method simulation was developed to establish the temperature field of the work rolls and validated by measurements. A thermal convexity simulation model was established on the basis of the temperature field model to supplement the thermal convexity data. The accelerated vector that departs from the global worst solution is introduced for the PSO algorithm, and the accelerated particle swarm optimization (APSO) algorithm is proposed, which has higher optimization efficiency and better optimization effect than the pso algorithm. It is tested that APSO-RF outperforms APSO-SVM and RBF in predicting the thermal convexity of rolls, showing the best prediction accuracy and stability. In addition, the reduction of rolling has the greatest effect on the work roll convexity. The ML prediction results are very close to the industrial measurements, with small average and maximum differences. The proposed APSO-RF in-line ML method has high accuracy and efficiency and is expected to improve the quality of hot rolling in a practical way.

Abstract To achieve new current collector (pantograph strip, electric brush) with easy industrialization and high strength‐toughness, carbon fiber and copper fiber reinforced phenol‐formaldehyde (Cu f /C f /PF) composite is fabricated by over‐lapping and hot‐pressing processes. Cu f /C f /PF composite has compact structure and good interfacial bonding between fibers and resin matrix. Cu f /C f /PF composite is superior to carbon skateboard in terms of electrical conductivity, mechanical strength, and friction behavior. As the carbon fiber content increases, fracture failure mechanism of Cu f /C f /PF composite transforms from plastic failure into brittle fracture. Wear mechanism is studied by combining electrical contacting and sliding friction, and appropriate arc discharge (2.48%) is benefit for the resin‐based composite to form a smooth tribolayer, but high arc discharge rate (4.83%) rapidly deteriorates wear condition on the worn surface. Highlights Carbon fiber and copper fiber mixing reinforce resin‐based composite. Cu f /C f /PF composite has high strength‐toughness and low friction. Fracture failure mode changes to brittle fracture with increasing carbon fiber. Wear mechanism includes electrical contacting and sliding friction. Appropriate arc discharge improve friction performance of resin‐based composite.

A highly efficient and widely applicable adsorbent for the removal of methylene blue (MB) was created using nitrogen-doped and reduced graphene oxide (NRGO). The effects of NRGO mass, pH, contact time, and the initial MB concentration on the adsorption properties of MB onto NRGO were investigated. The results showed that the adsorption behavior remained stable within the pH range of 2.0-10.0, and the adsorption process gradually reached equilibrium after 24 h. Additionally, the adsorption kinetics and adsorption isotherms were discussed to propose a theoretical adsorption mechanism. Meanwhile, some characterizations including Scanning Electron Microscopy, Energy Disperse X-ray Spectroscopy, X-ray Photoelectron Spectroscopy, X-ray Powder Diffraction, Fourier Transform Infrared Spectroscopy, etc. were used to explore potential adsorption mechanism, which indicated the physisorption caused by π-π bonds was the main adsorption mechanism. NRGO exhibits efficient MB absorption and holds significant potential application for the wastewater treatment.