Fe-Si合金的机械合金化及其相变研究

为了探讨机械合金化法制备Fe-Si合金的有效性,研究了Fe-Si的机械合金化及其相变.用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪研究了Fe-si粉体的机械合金化过程,结果表明:球磨初期,韧性的Fe粉体磨成块状,脆性的Si粉体磨成小颗粒;随着球磨强度的增加,韧性的Fe粉体形成层片状而脆性的Si颗粒则分布在Fe的层片间或层片上;最后,Fe-Si粉体通过原子扩散实现机械合金化.因此,Fe,Si粉体在球磨机转速400 r/min、球料比40:1的条件下,球磨15 h可以合金化.机械合金化后的Fe-Si合金经过1 243 K退火1 h可得到单相的Ot-αFeSi2;机械合金化后的Fe-Si合金经过1 243 K退火1 h再冷却到1 073 K保温1 h可得到单相的β-FeSi2.因而,单相的α-FeSi2或β-FeSi2可通过对机械合金化的Fe-Si合金进行热处理获得.     

压力对Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5块体非晶合金晶化行为的影响

介绍了用于压力测量的新型bridgman装置，并结合X射线衍射分析技术（XRD）研究了常压、高压条件下Zr41．2Ti13．8Cu12．5Ni10Be22．5块体非晶合金的晶化。结果表明，在相同的退火条件下（400℃，退火3小时），增大压力有利于Zr41．2Ti13．8Cu12．5Ni10Be22．5块体非晶合金的晶化；压力越大获得晶化相的晶粒尺寸越大。     

块体非晶合金（Fe0．5Co0．5）72B19．2Si4．8Nb4的晶化动力学效应

利用较低纯度的原材料通过真空铜模吸铸法成功地制备了直径为2mm的（Fe0．5Co0．5）72B19．2Si4．8Nb4块体非晶合金。用X射线衍射（XRD）和示差扫描量热分析仪（DSC）研究了该非晶合金的晶化行为。结果表明,升温速率为10℃／min时,玻璃转变温度Tg为568．3℃,晶化起始温度Tx为598．6℃,晶化峰值温度Tp为608．0℃．随着升温速率的增加,特征温度Tg,Tx,Tp向高温区移动．用Kissinger法得到的玻璃转变激活能E。为272．3KJ／mo｜,晶化激活能E：为386．2KJ／too｜,晶化峰值激活能Ep为401．9KJ／mol,用Ozawa法得到的特征温度激活能与用Kissinger法得出的激活能变化趋势是一致的,都有Ep〉Ex〉Eg 此外,用Ozawa法分析了晶化激活能随晶化体积分数的关系,表明随着晶化体积分数的逐渐增加,激活能先增加,当晶化体积分数为14％时,激活能达到最大值379．4KJ／mol,然后随着晶化体积分数的逐渐增加,激活能减少。     

吸铸La_(0.8)Ce_(0.2)Fe_(11.4)Si_(1.6)B_(0.5)合金磁熵变性能研究

本文研究了利用吸铸和短时间热处理方法制备的La0.8Ce0.2Fe11.4Si1.6B0.5化合物的微结构、磁性以及磁熵变性能.X射线衍射结果表明,与传统的长时间热处理方法(通常大于1周)相比,吸铸方法制备的La0.8Ce0.2Fe11.4Si1.6B0.5化舍物只需经过1373K真空退火处理2h后,全部转变为单相立方NaZn13型晶体结构.磁测量表明,样品具有较小的热滞和磁滞,B添加使居里温度Tc提高到197K,最大磁熵变为15.3 J/(kg·K).这些研究说明了吸铸短时退火是一种制备磁制冷材料的优异方法,该方法制备的La0.8Ce0.2Fe11.4Si1.6B0.5化合物是一种优良的磁制冷工质.     

Ni基三元合金的制备与形成机理研究

该文研究了采用机械合金化法制备Ni—Ti—Nb非晶态合金材料,用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对经不同机械合金化时间得到的Ni—Ti—Nb混合粉末进行了分析,结果表明Ni—Ti—Nb混合粉末球磨10h后可实现机械合金化。随着球磨持续进行,Ni、Ti、Nb合金粉末之间相互扩散,当扩散速度增加到一定程度,来不及形成有序结构,而形成Ni—Ti—Nb系非晶合金．     

非晶、纳米晶铁基合金的实验研究

用X射线衍射分析仪(XRD), 透射电子显微镜(TEM), 扫描电子显微镜(SEM)和X射线吸收精细结构分析仪(EXAFS)对机械合金化后的FeNiPB(Cu, Nb)混合粉末进行了分析研究. 研究结果表明: FeNiPB(Cu, Nb)混合粉末球磨20h后合金化, 球磨80h后FeNiPB(Cu, Nb)混合粉末中的Fe, Ni原子处于非晶环境中, 粉末的形态为棉絮状, 电子衍射为典型的非晶环. XRD, EXAFS, TEM的分析结果表明在该条件下, FeNiPB(Cu, Nb)混合粉末完全转变成了非晶. FeNiPB(Cu, Nb)非晶合金在520℃加热1h后产生纳米晶, 所以纳米晶铁基合金可通过FeNiPB(Cu, Nb)非晶合金部分晶化获得.     

不同热处理温度下LaFe11.6Si1.4合金的相和组织结构

研究了经不同温度热处理后的LaFe11.6Si1.4合金的相和组织结构,并探究其相变机理.铸态LaFe11.6Si1.4合金在高温热处理时经历包析反应和包晶反应.在低于1423K左右时,铸态LaFe11.6Si1.4合金发生Fe(Si)+LaFeSi→1∶13固固包析反应;在1423~1593K,发生Fe(Si)+LaFeSi→1∶13固液包晶反应;在1593~1739K,已形成的1∶13相熔化,合金处于固相Fe和液相两相区.基于相变热力学及动力学的因素,铸态合金在1523K附近具有最大的包晶反应驱动力,LaFe11.6Si1.4合金热处理5小时后,合金1∶13相含量最高.     

均匀化退火对高铝镁合金组织性能的影响

以石墨型铸造Mg-10Al-1Zn合金为原料,通过观察样品的显微组织、测试样品的布氏硬度,来分析均匀化处理后不同的冷却速度对样品组织和性能的影响。结果表明:在420℃保温24 h连续冷却后,合金中的β-Mg17Al12相均以层片状的形态析出。随着冷却速度的减小,β-Mg17Al12相析出数量逐渐增多直至完全析出。经均匀化连续退火后,合金的布氏硬度值均比铸态58.7 HB有所提高,且随着冷却速度的减小布氏硬度呈现先升高后下降的趋势,在冷却速度为0.0183 K·s-1时到达最高值81.2 HB。     

机械合金化和热处理对高熵合金MgTiVCrNi微观组织演化和相结构的影响

通过机械合金化球磨反应制备了含不同组元数和等摩尔比组成的合金体系Mg-TiV-Cr-Ni,利用XRD、EDS能谱分析、TEM以及DSC/TG热分析了组元数及热处理对合金球磨产物微观组织和相形成规律的影响.结果表明:经20h球磨后,二元合金Mg-Cr、Mg-V与MgTi体系几乎不发生合金化反应,随合金主组元数的增加,高混合熵效应可促进多元合金组元之间的相互反应和固溶,其中五元高熵合金Mg Ti VCr Ni球磨产物可形成富Mg的非晶相与贫Mg的纳米晶BCC型相.经400⁶00℃热处理后,合金Mg Ti VCr Ni球磨组织中的非晶相经晶化后转变为新的和贫Mg的BCC型结构相,当温度提高至600℃时,残余的金属Cr逐渐在BCC型相中固溶,最终形成稳定的单相BCC型固溶体.球磨高熵合金Mg Ti VCr Ni中形成的BCC型固溶体结构具有较高的热稳定性.     

机械合金化和热处理对高熵合金MgTiVCrNi微观组织演化和相结构的影响

通过机械合金化球磨反应制备了含不同组元数和等摩尔比组成的合金体系Mg-TiV-Cr-Ni,利用XRD、EDS能谱分析、TEM以及DSC/TG热分析了组元数及热处理对合金球磨产物微观组织和相形成规律的影响.结果表明:经20h球磨后,二元合金Mg-Cr、Mg-V与MgTi体系几乎不发生合金化反应,随合金主组元数的增加,高混合熵效应可促进多元合金组元之间的相互反应和固溶,其中五元高熵合金Mg Ti VCr Ni球磨产物可形成富Mg的非晶相与贫Mg的纳米晶BCC型相.经400~600℃热处理后,合金Mg Ti VCr Ni球磨组织中的非晶相经晶化后转变为新的和贫Mg的BCC型结构相,当温度提高至600℃时,残余的金属Cr逐渐在BCC型相中固溶,最终形成稳定的单相BCC型固溶体.球磨高熵合金Mg Ti VCr Ni中形成的BCC型固溶体结构具有较高的热稳定性.     

Co、Nb、Zr对快淬Nd-Fe-B合金组织及磁性能的影响

研究了合金元素Co、Nb和Zr元素对Nd-Fe-B快淬带、退火晶化带的组织结构和磁性能的影响,得到Pr_(2.85)Nd_(8.36)B_(5.44)Fe_(83.35)、Nd_(11.43)B_(5.58)Co_(2.37)Fe_(80.62)、Nd_(11.83)B_(5.93)Nb_(1.33)Fe)(80.91)和Pr_(2.72)Nd_(7.97)B_(6.28)Zr_(1.03)Fe_(82.00)合金的最佳退火工艺分别为700℃/10 min、650℃/10 min、700℃/10 min和700℃/10 min,相组成均为2∶14∶1/α-Fe.与未添加Co、Nb和Zr元素的Pr_(2.85)Nd_(8.36)B_(5.44)Fe_(83.35)合金相比,Co的加入提高了合金的饱和磁感应强度和剩余磁感应强度以及矫顽力,最大磁能积因此增加;Nb和Zr元素均能够提高合金的矫顽力和磁能积,这主要是由于Nb和Zr起细化晶粒的作用,既能增强晶粒间的交换耦合作用,又能阻碍磁畴的运动.     

Ti-50．9at％Ni薄膜组织和相转变的研究

采用磁控溅射方法在Si片沉积了Ti-50．9at％Ni形状记忆合金薄膜,并将薄膜分别在不同温度下进行退火．利用示差扫描量热方法（DSC）、X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）研究了薄膜退火前后形貌、相变特征及应力随退火温度的变化．实验结果表明：溅射态薄膜为非晶态,其晶化温度范围为430℃-535℃,晶化同时伴随着Ti3Ni4相的析出;退火后的薄膜随着退火温度的升高,Rs、Af、Ms均呈上升趋势．薄膜的残余应力随着退火温度的增加而逐渐减少．     

Fe-16Mn-3.5C-3Si-3Cu高锰TWIP合金铸铁的热处理金相组织分析

通过改变加热温度和保温时间,研究不同热处理工艺对Fe－16Mn－3.5C－3Si－3Cu高锰TWIP合金铸铁组织的影响,对试样进行物相分析和金相组织观察。实验结果表明:随着加热温度和保温时间的增加,组织中退火孪晶的数量增加,孪晶发育趋于完善。热处理后其室温组织为单一奥氏体;热处理的合金铸铁拉伸变形后,产生大量形变孪晶,其变形后的基体仍然保持单一奥氏体组织,未发生马氏体相变,发生了完全的TWIP效应。     

温度对渗铝层生长动力学的影响和稀土的行为研究

分别研究了工业纯铁在710℃、740℃、770℃条件下热浸镀纯铝和稀土铝后合金层厚度随浸镀时间的变化,将其代入化学热处理的基本经验公式,经一元线性回归处理,证明了合金层生长动力学为抛物线型,并且稀土对动力学各阶段都有影响。在710℃和740℃时稀土作用明显,在770℃时作用较弱。试验结果表明,稀土渗入了合金层,并使渗层增加25%～30%;扩散激活能分别降低3155J/mol、3712J/mol和1339J/mol。讨论了稀土在热浸镀铝中的行为。     

均匀化退火等温冷却对Mg-12Al-1Zn镁合金组织性能的影响

研究了均匀化退火等温冷却对石墨型铸造Mg-12Al-1Zn镁合金组织及性能的影响,探讨不同等温温度和保温时间对β-Mg_(17)Al_(12)相析出形貌和合金力学性能的影响.结果表明:合金在420℃固溶均匀化24h后再分别经200℃、250℃、300℃等温冷却1~6h.β-Mg_(17)Al_(12)相析出量随着时间的延长而增加,形态也随着时间的延长发生变化,主要以层片状组织析出.合金在420℃保温24h再经250℃保温6h后,布氏硬度达到最高值90.7HB.     

铸造工艺对Mg-10Zn-5Al合金组织的影响

在不同浇注温度下采用圆锥铜模成形得到不同冷却速率Mg-10Zn-5Al合金,并对其进行热处理,探讨合金的组织演变机理。结果表明:随着冷却速率的减小,铸态组织枝晶间距变大,晶界变得清晰。固溶处理后,随着浇注温度的升高,第二相的溶解度增大,随着冷却速率的降低,第二相由连续网状向不连续点片状转变。时效处理后,随着浇注温度的升高,从过饱和固溶体中析出的第二相数量增多,随着冷却速率的降低,析出相由不连续点片状逐渐变为连续网状。     

环境温度对RE(NiCoMnAl)_5贮氢合金电化学性能的影响

对LaxCe0 .9-x(PrNd) 0 .1 (Ni3 .5 5 Co0 .75 Mn0 .4Al0 .3)合金 (x =0 .4～ 0 .9)在不同温度下( 2 98K～ 333K)的电化学性能进行了系统的研究 .结果表明 ,随着温度由 2 98K升高到 333K ,合金的活化性能得到改善 ;合金的最大放电容量增大 ,并在 313K时达到最大值 (平均提高了 2 2 .9mAh/g) ,而当温度提高到 3 33K时 ,各合金的最大放电容量又大幅度下降 (平均降低了 83 .9mAh/g) ;随着温度的升高 ,合金的高倍率放电性能得到改善 ,但合金的循环稳定性明显降低 (在 1C充放电电流下经2 2 0次充放电循环后的容量保持率平均降低了 4 0 %以上 ) .     

Fe含量对Ni-Fe-Ga合金马氏体相变的影响

利用金相显微技术和示差扫描量热法研究了合金成分对Ni-Fe-Ga铁磁形状记忆合金马氏体相变的影响,用X射线衍射方法分析了马氏体的结构类型.研究发现,Ni代替Fe显著提高合金的马氏体相变温度,每1%Ni可以使合金马氏体相变温度提高约40 K.X射线衍射表明Ni73.5-yFeyGa26.5合金773K真空退火后都只出现4M型晶体结构的马氏体.     

Al_2TiO_5-ZrO_2复相陶瓷材料的制备

以α Al2O3,TiO2,ZrO2 为主要原料,以MgO SiO2 或MgO Fe2O3 为稳定剂,经1 500 ℃×2 h烧成可制得低热膨胀系数的Al2TiO5 ZrO2 复相材料。试验发现:随试样中ZrO2 含量的提高或ZrO2 稳定程度的提高,Al2TiO5 ZrO2 材料的RT~1 000 ℃热膨胀系数逐步降低,这与陶瓷复合体热膨胀系数的常规相背。ATZ 5试样的抗折强度为39.15 MPa,吸水率为3.28%,热膨胀系数为4.46×10-6/℃,其抗热震性能优良,可承受的热震温差是P ZrO2 试样的1.6倍。     

快淬速度对Nd8 Fe86 B6合金显微组织的影响

研究了Nd8Fe86B6合金在不同快淬速度下显微组织的变化.当快淬速度为12m/s时,快淬带的组织为纳米晶的Nd2Fe14B相和α-Fe相;当快淬速度增加到15m/s时,快淬带的组织为少量的α-Fe相和大量的非晶相;当快淬速度增加到18m/s时,快淬带的组织为完全非晶相.