添加Nb对FeCoZrB合金结构和性能的影响

用单辊快淬法和非晶晶化法制备Fe_(76)Co_6Zr_9B_9和Fe_(76)Co_6Zr_7Nb_2B_9非晶及纳米晶合金,用多种测试手段对两种合金的热曲线、显微组织及磁性能进行测试,研究添加原子数分数为2%的Nb对Fe_(76)Co_6Zr_9B_9合金结构和性能的影响。结果表明:不含Nb的Fe_(76)Co_6Zr_9B_9合金化产物含有亚稳相及α-Fe(Co)相,其矫顽力(H_c)较大,为半硬磁合金材料;添加Nb的Fe_(76)Co_6Zr_7Nb_2B_9合金晶化产物仅含有α-Fe(Co)相,为良好的软磁合金材料。添加原子数分数为2%的Nb抑制了合金化过程中亚稳相的析出,降低晶粒尺寸,提高了合金的比饱和磁化强度并明显降低合金的H_c。     

Fe76-xHfxY4B20(x(x)=2,4,6％)合金的热稳定性和磁性能

用单辊旋淬法制备Fe_(76-x)Hf_xY_4B_(20)(x(x)=2,4,6%)非晶合金,在不同温度下分别对合金进行等温退火处理,利用差热分析仪(DTA)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)研究合金的热稳定性、结构和磁性能。结果表明:Fe_(76-x)Hf_xY_4B_(20)(x(x)=2,4,6%)非晶合金的第一晶化峰值随着Hf含量的增多而增高,热稳定性得到增强;Fe_(76-x)Hf_xY_4B_(20)(x(x)=2,4,6%)合金退火后,先有α-Fe相析出,随退火温度升高,同时伴有Fe_2B和Fe_(23)B_6的析出,3种合金晶化过程相似;饱和磁化强度M_s值随退火温度升高呈稍有增大、减少、再增大的变化趋势,矫顽力H_c值基本上是随温度升高而增大。     

退火工艺对Fe91.63B1.27Si7.09非晶带材软磁性能的影响

针对采用单辊甩带法制备的Fe_(91.63)B_(1.27)Si_(7.09)非晶合金带材,在不同温度下进行退火处理,利用X射线衍射仪(XRD)、热分析仪(DTA)、振动样品磁力计(SEM)、差示扫描量热法(DSC)对退火后的非晶特性及其软磁性能进行研究。结果表明:Fe_(91.63)B_(1.27)Si_(7.09)非晶带材具有很好的软磁性能,其饱和磁化强度可以达到74.37 k A/m,矫顽力达到12.04 A/m,带材样品在495.17℃开始晶化,剩余磁化强度Mr、矫顽力Hc增大;当温度升高到717.67℃时,非晶带材完全晶化,剩余磁化强度Mr、矫顽力Hc数倍于非晶态带材。XRD实验结果表明,退火温度达到700℃时,合金中出现Si4Cu15析出相。     

热处理对Fe-W-ZrO_2纳米复合镀层结构和性能的影响

采用复合电沉积方法,在碳钢表面制备质量分数为Fe38.3%、W52.7%、ZrO29%的Fe-W-ZrO2纳米复合镀层,研究热处理对镀层结构和性能的影响。结果表明,镀态下Fe-W-ZrO2纳米复合镀层内部结构致密无裂纹,呈明显非晶态结构特征,具有较高的硬度和耐磨性;复合镀层经500℃热处理后开始晶化,随温度升高,镀层晶化析出α-Fe相,硬度、耐磨性继续提高;700℃时复合镀层晶化完成,M6C型复合碳化物Fe3W3C析出,与α-Fe相两相并存,镀层硬度、耐磨性急剧增大,到800℃时,Fe3W3C硬质相逐渐成为主相,硬度达到最高点1270HV,耐磨性是镀态下的5～7倍;而且纳米微粒ZrO2的引入不会在Fe-W非晶合金镀层中形成新相,在适当的热处理下能有效提高Fe-W-ZrO2纳米颗粒复合镀层的硬度、耐磨性。     

Al_(91)Ni_7Y_2纳米非晶复合材料晶化的研究

利用差示扫描量热 ( DSC)、透射电镜 ( TEM)和 X射线衍射 ( XRD)技术对快速凝固Al91 Ni7Y2 合金条带急冷态和不同温度退火态的晶化行为及显微结构演化进行了研究。结果表明 :急冷态的 Al91 Ni7Y2 合金为部分 Al粒子均匀分布在非晶基底上的复合材料。从急冷态到高温平衡态有三阶段晶化过程 ,对所有的晶化温度和晶化相的测量表明 ,DSC曲线上第一个峰的初始和峰值温度分别为 2 4 0℃和 2 67℃ (在加热速率为 1 0℃ /min条件下 ) ,这一相对高的温度表明此复合材料有高的热稳定性。     

抽拉速率对定向凝固NiAl-43V合金组织演化的影响

采用定向凝固技术制备Ni-28.5Al-43V过共晶合金,研究初始过渡区和稳态区在不同抽拉速率下的组织形态转变,对初生α(V)相和(α+β)共晶竞争生长进行理论计算。结果表明:在恒定温度梯度GL=310 K/cm,NiAl-43V过共晶合金初始过渡区凝固过程在低速抽拉速率下(v=(2~6)×10^-6m/s)经历胞状初生α(V)相+(α+β)共晶、枝晶α(V)相+(α+β)共晶两个阶段;中速抽拉速率(v=(10~60)×10^-6m/s)经历条状初生相、胞状初生α(V)相+(α+β)共晶、枝晶α(V)相+(α+β)共晶3个阶段;高速抽拉速率(v=(90~150)×10^-6m/s)下条状初生相阶段逐渐消失,演变为中速的后两个阶段;在抽拉速率条件下(v=(2~150)×10^-6m/s),固液界面依次经历平、胞枝、枝晶的形貌转变;初生相和共晶界面生长温度相同时,临界生长速率v1=4.31×10^-6m/s和v2=6.796 285×10^-2m/s,与生长速率v=2×10^-6m/s时的共晶组织基本吻合。     

Fe_(78)Si_9B_(13)合金的非晶形成能力和软磁性能研究

采用单辊法制备宽为20 mm、厚为25μm的Fe78Si9B13合金带材,用XRD和DSC分析其非晶形成能力、晶化行为和热稳定性,并研究退火温度对其软磁性能的影响。结果表明:淬火态Fe78Si9B13合金带材为非晶态,一级起始晶化温度Tx1为517℃;二级起始晶化温度Tx2为530℃;当退火温度升高到450℃,开始部分晶化,微量析出bcc结构的α-Fe(Si)晶化相,磁化曲线呈一定的线性关系,即合金呈恒导磁特性。随着退火温度的升高,Fe78Si9B13合金带材的初始磁导率μi、饱和磁感应强度Bs和矫顽力Hc,呈先增大后减小的趋势。测试频率为50 Hz,随着退火温度的升高,磁导率μa呈先增大后减小的趋势,磁损耗Ps呈先减小后增大的趋势。     

Sm12.8Fe87.2合金氮化前后高能球磨的研究

用破碎法制备了Sm12.8Fe87.2合金及其氮化物,对比研究了高能球磨工艺对母合金及其氮化物粉末的形貌、组织结构 及磁性能的影响。研究发现,高能球磨细化Sm12.8Fe87.2合金粉末或Sm12.8Fe87.2Nx氮化物粉末的过程均由大粉末颗粒→压延或 断裂成层片状→断裂成小颗粒3个阶段循环组成,并均在球磨一定时间后使粉末中的Sm2Fe17型相完全非晶化,α-Fe含量增 高且没有完全非晶化。球磨细化同粒度氮化物粉末的速度比母合金粉末的快。氮化过程不改变Sm12.8Fe87.2合金粉末球磨后 的相结构。氮化物的非晶化过程应当为:Sm2Fe17Nx(晶态)→SmFeN(非晶)+α-Fe。经两种高能球磨方式得到的氮化物粉末 的矫顽力随着球磨时间的延长而降低,而剩磁与磁化强度值在球磨时间短时降低,延长时间又增高,到球磨到主相非晶化 后又降低。     

Cu-2.7Be合金均匀化热处理及扩散动力学研究

利用光学显微镜、扫描电子显微镜及X射线衍射分析手段研究Cu-2.7Be合金的铸态以及均匀化过程中的显微组织、相演变规律,确立Cu-2.7Be合金的均匀化制度。并从理论出发,研究该合金的扩散动力学过程,建立Cu-2.7Be合金的均匀化扩散方程。结果表明:铸态Cu-2.7Be合金内存在严重的枝晶偏析,其物相组成为α、β和γ,均匀化后室温水冷样品的相组成为α和β,而随炉冷样品的相组成为α和γ;当均匀化温度由750℃升至800℃时,合金枝晶偏析的消除加快;在800℃下均匀化20 h后样品的枝晶偏析基本消除,考虑到材料的后续可加工性确定最佳的均匀化工艺为800℃×20 h随炉冷。建立Cu-2.7Be合金均匀化时间t与枝晶间距(2L)、均匀化温度T之间的关系,即t=7 075.76L2exp(23 529.47/T),由此式得到的理论均匀化制度(800℃×23 h)与实验所得结果基本吻合。     

Zr基非晶合金的燃烧释能特性

为探究Zr基非晶合金的燃烧释能特性,采用氧弹量热法测定了Zr_(68.5-x)Al_(7.5+x)(Cu+Ni)_(24)(x=0、2.5、5、7.5)非晶合金箔带在氧气压力0.1,0.3,0.5,0.8,1,2 MPa和3 MPa下的燃烧热,使用X射线衍射仪分析了燃烧产物的物相组成,并与TNT、PTFE/Al含能材料的能量特性进行了对比。结果表明,Zr基非晶合金的燃烧热、反应效率与Zr与Al原子比成负相关;燃烧释放的能量主要来自金属元素的氧化反应,还有极少量的能量来自金属元素间的化合反应;燃烧热、反应效率随氧气压力的升高而增大,但增长速率逐渐减小,其规律符合一阶衰减指数函数;Zr基非晶合金具有较高的化学潜能,单位质量的能量密度为10.981 kJ·g~(-1),单位体积的能量密度为72.035 kJ·cm~(-3)。     

低温燃烧合成制备非晶氧化铝及其晶型转变

以硝酸铝和尿素为原料(质量比为2.5:1),采用低温燃烧合成法制备了不同晶态的超细Al2O3,对在300℃时点火获得的非晶Al2O3进行了煅烧处理。XRD分析发现,由低温燃烧合成制备的非晶态Al2O3向α相转变的温度≥1000℃,晶化过程中仅发生非晶→γ→α的相变。TEM与选区衍射表明当预热温度小于400℃时,可以获得非晶Al2O3,并呈现出不规则片状,尺寸在200-400nm。     

Fe－Cu－Mo－Si－B超微晶软磁合金的结构与性能研究

研究了Ｆｅ－Ｃｕ－Ｍｏ－Ｓｉ－Ｂ超微晶软磁合金的性能与晶化退火处理工艺的关系，结果表明，最佳晶化处理温度为５１０℃。并运用透射电镜，Ｘ射线衍射等方法分析了合金的显微组织结构，该合金由二相构成：一相为纳米级超微晶Ｆｅ－Ｓｉ固溶体，另一相为非晶相。     

聚四氟乙烯基铝活性材料的热化学反应特性

为获得聚四氟乙烯（PTFE）基铝（Al）活性材料的热化学反应性能,开展包含不同Al粒径的PTFE基Al活性材料在不同升温速率下的热化学反应实验。采用湿混工艺制备包含50 nm和10 μm两种Al粒径的PTFE基Al活性材料,并利用差示扫描量热法与热重分析法分析它们在10 ℃/min、 15 ℃/min、20 ℃/min、30 ℃/min升温速率下的热化学反应行为。结果表明：在10~ 30 ℃/min升 温速率中,包含纳米Al颗粒的PTFE基Al试样都发生了反应放热,而包含微米Al颗粒的PTFE基Al试样在小于900 ℃时并未与PTFE分解产物发生反应; Al颗粒的加入会对PTFE的热分解起到一定催化作用;对于Al粒径为50 nm的PTFE基Al活性材料,随着升温速率的增大,反应放热峰的峰值温度不断向高温区移动（由10 ℃/min的578.9 ℃移动到30 ℃/min时的608.5 ℃）,单 位放热量逐渐增多（由10 ℃/min升温速率下的331.6 J/g升高到30 ℃/min升温速率下的641.3 J/g）;研究结果对PTFE基Al活性材料的工程化应用具有参考意义。     

Fe-Cu-Mo-Si-B超微软磁合金的结构与性能研究

研究了Ｆｅ－Ｃｕ－Ｍｏ－Ｓｉ－Ｂ超微晶软磁合金的性能与晶化退火处理工艺的关系，结果表明，最佳晶化处理温度为５１０℃。并运用透射电镜，Ｘ射线衍射等方法分析了合金的显微结组织结构，该合金由二相构成：一相为纳米级超微晶Ｆｅ－Ｓｉ固溶体，另一相为非晶相。     

恢复热处理对DZ466合金组织和力学性能的影响

研究恢复热处理对经950℃长期时效的DZ466合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:恢复热处理使枝晶干处长期时效过程中被粗化和球化的γ′相重新细化和立方化,与标准热处理态组织相近;枝晶间γ基体中重新析出与标准热处理态尺寸和形貌接近但数量更多的二次γ′相;晶界γ′相膜层消失,被宽化的晶界基本恢复到标准热处理态。恢复热处理后,合金的室温抗拉强度和屈服强度均略高于标准热处理态,伸长率和断面收缩率恢复到标准热处理态的70.6%～88.5%;950℃/220 MPa持久性能达到或超过标准热处理态。     

Ce对Zr-Cu-Al-Ni非晶合金热稳定性及耐腐蚀性的影响

为研究Ce对非晶合金热稳定性和耐腐蚀性的影响,采用铜模吸铸法制备(Zr55Al10Ni5Cu30)100-xCex(x=0,1,2,3,4)非晶合金。用差示扫描量热仪(DSC)、电化学工作站分析样品热力学性能和电化学腐蚀行为,用扫描电子显微镜(SEM)观察样品腐蚀后的形貌。DSC曲线表明,随着Ce添加量增加,非晶合金的玻璃转变温度Tg和初始晶化温度Tx都降低,但Tg下降得比Tx慢,导致过冷液相区ΔTx(ΔTx=Tx-Tg)从73℃降到49℃。极化曲线反映,适当添加Ce能提高非晶合金腐蚀电位,即增强其耐腐蚀性,且Ce最优添加量为1%。样品腐蚀后的SEM图显示,适当添加Ce的非晶合金,表层膜存留更多,即腐蚀程度更低。因此,添加Ce会降低Zr-Cu-Al-Ni非晶合金的热稳定性,而适当添加Ce能提高该非晶合金的耐蚀性。     

Ti合金和与Al(或Al合金)的固态焊接技术

<正>日本专利JP20086445中公布了一种Ti合金与Al(或Al合金)的固态焊接技术。焊接工序包括:(1)对待焊接的α+β型Ti合金进行热处理,使其形成细晶等轴组织,其中α相占的体积分数为30%～70%;(2)在真空或惰性气体保护气氛中,≥300℃低于Al(或Al合     

硫压对Fe20Mo合金硫化行为的影响

观察分析了Ｆｅ２０Ｍｏ合金在不同硫压的硫蒸气中的硫化动力学规律和产物层的组织结构变化规律。结果表明，合金的硫化速度随硫压的增加略有下降；硫化产物层仍为双层结构，但外层的ＦｅＳ晶粒已充分长大，内层中被硫化产物包裹的μ相晶粒的硫化程度增大；内层产物的晶体有了发展，由低硫压时的非晶和球状晶变为高硫压下的针状晶。     

长期时效对DZ466合金显微组织和力学性能的影响

研究了抗热腐蚀定向凝固高温合金DZ466在950℃/10 000 h长期时效过程中显微组织和力学性能的演变。结果表明:随长期时效时间的延长,γ′相平均尺寸持续增大,长大速率先增大后减小,在3 262 h处粗化速率达最大值为4.997×10~(-5)μm~3/h;大块状MC碳化物发生分解及碎化生成颗粒状M_(23)C_6,呈链状分布于晶界;经10 000 h长期时效后,合金未析出TCP相,有良好的组织稳定性;与标准热处理态合金相比,经950℃/10 000 h长期时效后,合金的室温拉伸屈服强度下降24.2%,抗拉强度下降9.5%,950℃/220 MPa持久寿命下降71.4%;在长期时效过程中,γ′相聚集长大,点阵错配度降低,导致合金性能下降。     

非平衡态Al/PTFE反应材料制备及其热性能

用机械合金化方法制备了Al-Ni-Ti-Zr非平衡态合金粉末。将制备的Al基非平衡态合金粉末与聚四氟乙烯(PTFE)微米粉混合压制制备了非平衡态Al-Ni-Ti-Zr/PTFE反应材料。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了球磨过程中粉末的相组成和形貌特征。利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和选区电子衍射(SAED)分析了球磨后合金粉末的相结构。利用差示扫描量热法(DSC)分析了非平衡态Al/PTFE反应材料的热行为。结果表明:通过机械合金化方法可以制备出Al基非平衡态合金粉末。存在弥散在Al基非晶基体中的纳米级微晶岛状区域。在升温速率10 K·min~(-1)、空气气氛下,非平衡态Al/PTFE反应材料的反应峰值温度为495℃,放热峰积面积为1775 J·g~(-1)。连续升温条件下,非平衡态Al/PTFE反应材料的放热反应具有典型的动力学特征,通过Kissinger法计算的反应活化能E_c为309.1 kJ·mol~(-1)。