强磁场下Ni-Cu系原子的扩散行为

采用Cu/Ni/Cu扩散偶研究强磁场对Ni?Cu系原子扩散行为的影响。发现该扩散偶在有、无强磁场条件下退火处理时,Ni?Cu 系原子互扩散过程中的互扩散系数随着互扩散区内 Ni 原子摩尔分数的增加而增加,并且在强磁场条件下退火处理后,所有的互扩散系数均小于相应条件下无磁场处理时的互扩散系数。表明强磁场的施加延迟了Ni?Cu系原子的互扩散行为。分析指出,上述强磁场对原子扩散的延迟行为是通过降低互扩散过程中的频率因子而不是互扩散激活能来实现的。     

Ni在过冷液态Zr_(48)Cu_(36)Ag_8Al_8非晶合金中的扩散行为（英文）

采用二次离子质谱(SIMS)以及透射电镜(TEM)研究在683~723 K温度范围内Ni原子在Zr48Cu36Ag8Al8非晶合金中的扩散行为。在过冷液相区内,Ni原子在Zr48Cu36Ag8Al8非晶合金中的扩散系数满足单一的Arrhenius关系式,具有较低的激活能,在过冷液相区内其扩展数系数是一个随退火时间变化的函数。此外,在界面附近有大量的纳米晶形成,其宽度大于通过二次离子质谱检测到的Ni原子扩散深度。结果表明:原子互扩散是促使界面纳米晶形成的重要因素。     

Ti和Si在Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5大块金属玻璃中的原子扩散行为

采用二次离子质谱仪(SIMS)研究了Ti和Si原子在Zr55Cu30Al10Ni5大块金属玻璃(BMG)中的扩散行为,发现在玻璃转变温度Tg上下,其扩散系数的温度关系均分别符合同一Arrhenius关系式,表明玻璃转变并未引起扩散机制的变化。而且小原子Si比大原子Ti的扩散系数高约0.5～1个数量级,但其扩散激活能Q却相差不多,这是由于Si原子虽然原子半径较小,但它作为非金属元素与基材中的金属原子结合力较强,从而使得扩散激活能也较大。     

Cu和Ni原子在高熵合金CuCoCrFeNi中的扩散行为

研究了CuCoCrFeNi高熵合金在镀镍和镀铜并经不同温度退火不同时间后扩散层的显微组织、成分以及扩散层厚度。结果表明,Cu原子在CuCoCrFeNi高熵合金中不易发生晶格扩散,但经高温或长时间热处理后,Cu原子可在晶界处发生扩散。Ni原子与高熵合金中的组元发生了明显的互扩散;Cu和Ni原子在高熵合金中的扩散是空位机制,只有"适配空位"才能为原子在高熵合金中提供迁移的位置。显微硬度测试结果表明,Cu/高熵合金界面处显微硬度较低,而Ni/高熵合金界面处显微硬度逐渐提高。     

纳米化对加镍中间层的0Cr18Ni9Ti/TA17扩散连接的影响

利用镍箔作中间层,在850℃下对经过高能喷丸表面自纳米化处理的TA17钛合金与0Cr1 8Ni9Ti不锈钢棒材进行了脉冲加压扩散连接,用SEM、EDS分析了接头微观组织与接头界面处Ni、Ti和Fe元素的分布特征,并根据菲克第二定律计算了Ni原子在钛合金中的扩散系数.结果表明,在短时间的扩散过程中,纳米化处理后Ni原子在钛基体中扩散系数是在常规粗晶钛基体中扩散系数的两倍,纳米化有利于原子间冶金结合.     

分析右美托咪定静脉泵注在全身麻醉中的应用效果

采用第一性原理计算与实验相结合的方法探究了Cu元素掺杂所造成的元素之间的交互作用对Inconel 718合金Nb偏析的影响。构建了掺杂前后Ni-Fe-Cr-Nb超晶胞模型,计算了掺杂前后各体系的形成热、结合能、态密度、差分电荷密度以及布居分布。计算结果表明,Cu原子的掺杂降低了体系的稳定性;掺杂改变了体系中元素之间的交互作用,影响了原子之间的键合强度及电荷密度分布,Cu的添加增加了基体中Fe原子和Cr原子之间的结合力,但同时也增加了Fe原子和Nb原子之间的排斥力。实验结果表明,微量Cu元素的加入降低了Fe和Cr的偏析,但促进了Nb元素的偏析。第一性原理计算和实验结果表明,Cu掺杂后Nb原子与周围Fe原子间排斥力的增加是Cu促进Nb偏析的本质原因。     

用于微机械器件的Fe-Ni合金电镀沉积膜的性能

结合Si体微机械技术和电镀技术加工出Fe-Ni/Cu/Si复合悬臂梁,其中Fe-Ni膜厚3 μm,Cu膜厚0.2 μm.利用共振法首次测出在1.3 Pa气压下,复合悬臂梁中Fe-Ni(Fe 64,Ni 36,质量分数,%,下同)电镀沉积膜的内耗为10-3.利用自行设计的微力/微位移天平法,测出Fe-Ni(Fe 57,Ni 43)/Cu/Si复合悬臂梁的Young's模量为1.0×1011N/m2.Fe-Ni电镀沉积膜的内应力随膜中Fe含量的增加先是增大然后减小.在Invar合金(Fe 64,Ni 36)成分附近达到最大约300 MPa.Fe-Ni电镀膜的热膨胀系数与膜中Fe含量关系则与内应力相反,但与合金体材料变化趋势一致,在Invar合金成分附近达到最小,其值高于相应成分的合金体材料,约6×10-6/℃.     

添加Ni对Al-Sm合金非晶形成能力及力学性能的影响

研究了Ni元素的添加对不同成分的Al-Sm二元合金非晶形成能力及硬度的影响。利用单辊急速冷却实验设备制备了Al90Sm6Ni4,Al81.6Sm6.4Ni12,Al72.4Sm17.6Ni10和Al76Sm20Ni4等不同成分的合金条带。结果表明,添加Ni之后,非晶形成的成分范围从8%~12%Sm增至6%~20%Sm,合金的晶化温度最高增加到529 K;Al72.4Sm17.6Ni10合金的维氏硬度达到574 HV,远远超过了Al-Sm二元合金的160~250 HV。Al-Sm-Ni三元合金具有良好的热稳定性和优异的力学性能,主要是由于第三组元Ni的添加造成体系扩散系数减小,较小的扩散系数和较高的扩散激活能在低温下能够降低原子扩散能力并增加粘度系数,有利于非晶相的形成。     

表面纳米化不锈钢与钛合金扩散连接中的扩散系数

采用高能喷丸对0Cr18Ni9Ti不锈钢和TA17近α钛合金棒材端面进行了表面自纳米化处理,在处理表面以下一定厚度内形成了纳米晶组织.利用脉冲加压扩散连接在825℃下对不锈钢和钛合金进行时间为180s的扩散连接,得到了抗拉强度为221.6MPa的扩散连接接头,利用能谱仪(EDS)测试出接头界面两侧一定范围内不同原子的扩散浓度,计算出了Fe原子在TA17近α钛合金扩散层中的扩散系数.结果表明,钛合金与不锈钢经表面自纳米化处理后,在短时间的扩散连接过程中原子扩散系数有所提高.     

高温固相扩散处理对开孔泡沫Fe-Ni力学性能的影响

采用高温固相扩散处理对开孔泡沫Fe-Ni进行合金化,研究了不同处理温度,不同保温时间对泡沫Fe-Ni压缩性能及能量吸收特性的影响。采用扫描电镜(SEM)对合金化后的泡沫Fe-Ni进行形貌观察,并利用线扫描分析合金化前后两种元素的扩散情况;对合金化前后的泡沫Fe-Ni进行了纳米压痕试验和准静态压缩试验,研究了泡沫Fe-Ni网丝硬度、准静态压缩力学行为及其吸能性。结果表明:经高温固相扩散处理后,泡沫Fe和Ni镀层界面上发生了Fe-Ni的互扩散,形成(Fe,Ni)无限固溶体结构;随着温度升高,保温时间增长,Fe、Ni元素分布更趋于均匀化,泡沫Fe-Ni网丝平均纳米硬度值更高。1200℃高温固相扩散2h后泡沫Fe-Ni平台区应力值增加,平台区长度增加。泡沫Fe-Ni吸能能力整体趋势随应变的增加而线性增大。其中,1200℃高温固相扩散保温2h,泡沫Fe-Ni能量吸收值比合金化前提高了31.9%。     

Cu元素在二元等原子比合金中的扩散现象

研究了Cu₅₀Ni₅₀、Cu₅₀Co₅₀、Fe₅₀Ni₅₀、Fe₅₀Cr₅₀ 4种二元等原子比合金在镀铜并经850 ℃×10 h扩散处理后扩散层的显微组织及成分分布。结果表明,经过850 ℃×10 h扩散处理后,在Cu₅₀Ni₅₀等原子比合金中,由于适配空位的存在,Ni元素与Cu元素之间发生了明显的互扩散,并且Cu元素往往在晶界处发生互扩散;在Cu-Fe₅₀Ni₅₀扩散偶中,Cu元素和Fe元素之间发生了互扩散;但是在Cu-Fe₅₀Cr₅₀和Cu-Cu₅₀Co₅₀扩散偶中,各个元素均没有发生扩散。     

亚稳态Fe-Cu固溶体合金的(Ms-电子/原子)曲线

用机械合金化(MA)锻压方法制备了bcc和fee结构的块状亚稳态Fe-Cu固溶体系统,并对系统的磁化强度、价电子结构进行了测量和计算,从亚稳态Fe-Cu固溶体的饱和磁化强度Ms-e／a(电子／原子)曲线可看出：大约在26．2e／a的区域Ms有最大值,并且在大约28．6e／a的区域接近零．这个结果与Fe-Co和Fe-Ni系统类似(在大约26．2e／a的区域Ms最大,在大约28．6e／a时Ms近似为零).由此我们推论：相对在0K亚稳态Fe-Cu固溶体的每原子的电子数字的饱和磁矩(Ms)曲线与其它二元过渡金属(Fe-Co和Fe-Ni)的曲线类似．在Cu含量大约为35mol％(此时平均电子结构为27．1e／a)时的混合相区域出现负的曲率．     

Cu和Ni对铁基合金玻璃形成能力及热稳定性的影响

利用X射线衍射（XRD）和差热分析（DSC）方法研究了Cu和Ni元素对Fe-（Al，Ga）-（P，C，Si，B）系合金非晶形成能力及热稳定性的影响。结果表明，含有少量Cu（小于2％，摩尔分数）的合金仍保持非晶态。由于Fe-Cu、Cu-Al之间的复杂作用影响了合金玻璃形成能力，使Al／Cu比值成为重要因素。而Ni含量小于4％（摩尔分数）时，则有利于合金的玻璃形成能力的提高和热稳定性的增加。     

The formation of supersaturated solid solutions in Fe-Cu alloys deformed by high-pressure torsion

Fully dense bulk nanocomposites have been obtained by a novel two-step severe plastic deformation process in the immiscible Fe-Cu system. Elemental micrometer-sized Cu and Fe powders were first mixed in different compositions and subsequently high-pressure-torsion-consolidated and deformed in a two-step deformation process. Scanning electron microscopy, X-ray diffraction and atom probe investigations were performed to study the evolving far-from-equilibrium nanostructures which were observed at all compositions. For lower and higher Cu contents complete solid solutions of Cu in Fe and Fe in Cu, respectively, are obtained. In the near 50% regime a solid solution face-centred cubic and solid solution body-centred cubic nanograined composite has been formed. After an annealing treatment, these solid solutions decompose and form two-phase nanostructured Fe-Cu composites with a high hardness and an enhanced thermal stability. The grain size of the composites retained nanocrystalline up to high annealing temperatures.     

Interdiffusion of Copper and Iron in Liquid Aluminum

Liquid diffusion experiments determining the interdiffusion coefficients for Fe and Cu in liquid Al have shown that Fe diffuses 50-60% more slowly than does Cu. Results from the literature indicate that Ni also diffuses more slowly in liquid Al than does Cu but about 25% more quickly than Fe. It is also shown that the concentration dependence for the diffusion of Cu in liquid Al over the concentration range 0-45 at.% is small, only about 35% greater than the tracer diffusion coefficient. A novel and simplified technique for preparation of diffusion capillaries involving a solid wire that acts as both a plug for one end of the capillary and a source of solute is described.     

Cu-Ni-Fe双相合金在800～900℃的低氧压氧化

研究了经自发分解产生的Cu 30Ni 2 5Fe(摩尔分数 ,% )双相合金在 80 0～ 90 0℃于低氧分压 (只有Fe可被氧化 )条件下的氧化行为。该合金的氧化动力学遵循抛物线规律 ,相同氧化条件下 ,其氧化速率低于纯Fe和二元Cu 2 5Fe合金。氧化膜包括Fe3O4外层和FeO的内氧化物颗粒 ,并且FeO均匀分布在Cu Ni固溶体上 ,与合金两相的初始分布没有联系 ,而内氧化带前沿合金中出现贫Fe的Cu Ni固溶体单相层。讨论了二元 /三元双相合金与单相合金由互固溶度引起的氧化行为差异 ,认为双相合金中难以发生最活泼组元的单一外氧化是由于组元在基体中的扩散受到双相强烈限制的结果。     

STRUCTURAL TRANSFORMATION INDUCED BY MECHANICALLY DRIVEN ALLOYING AND SUBSEQUENT MAGNETIC PROPERLIES OF THE Fe-Cu SYSTEM

1.IntroductionRecently,someworkshavebeenfocusedonthemechanicalalloyingofFeandCupowders[1--61.ThemagneticpropertiesofFe-Cualloyssuchassaturationmagnetization,coercivityandCurietemperatureasafunctionofthecomposition,temperatureorthemillingtimehavebeenreported[1,2,6--12].Furthermore,thevariationsofthemagneticpropertiesagainstannealingtemperaturesortimeshavealsobeen.otic.d[8'13--16].Inthispaper,thestructuraltransformationinducedbymechanicallydrivenalloyingisstudiedbytakingFe6oCu4oasanexample.S…     

液固相复合-轧制铜包钢线的组织性能及界面冶金行为

以液固相复合-轧制工艺生产的铜包钢线为研究对象,研究了在特定工艺条件下铜／钢界面的组织组成及其界面区的冶金行为。经金相组织观察,铜、钢晶粒在界面处直接接触,界面呈极细微的凹凸不平的状态,经冷轧后,铜、钢晶粒在界面处互相咬合,且铜与钢的变形随着变形量的增大而趋于均匀。通过对界面区的成分进行能谱分析表明,Cu,Fe原子间发生了互扩散,形成了Fe／Cu的固溶体,其中Fe向Cu扩散量明显高于Cu向Fe的扩散量,测试界面结合强度表明,铜包钢线的初结合界面剪切强度可达80-95 MPa,轧制变形后该强度可提高3％-5％。     

液固相复合-轧制铜包钢线的组织性能及界面冶金行为

以液固相复合-轧制工艺生产的铜包钢线为研究对象,研究了在特定工艺条件下铜/钢界面的组织组成及其界面区的冶金行为.经金相组织观察,铜、钢晶粒在界面处直接接触,界面呈极细微的凹凸不平的状态,经冷轧后,铜、钢晶粒在界面处互相咬合,且铜与钢的变形随着变形量的增大而趋于均匀.通过对界面区的成分进行能谱分析表明,Cu,Fe原子间发生了互扩散,形成了Fe/Cu的固溶体,其中Fe向Cu扩散量明显高于Cu向Fe的扩散量,测试界面结合强度表明,铜包钢线的初结合界面剪切强度可达80～95 MPa,轧制变形后该强度可提高3%～5%.