高Dy含量烧结Nd-Fe-B的晶界扩散处理研究

研究了晶界扩散处理对高Dy含量烧结Nd-Fe-B磁体性能和结构的影响。经蒸镀渗Dy晶界扩散处理,高Dy含量Nd-Fe-B磁体的矫顽力从1 713 kA/m提高至2 161 kA/m,而剩磁和最大磁能积基本没有下降,处理后磁体内Dy平均质量分数仅增加0.30%。不同深度片层分析表明,虽然磁体近表面片层比中心片层的Dy含量高,但是片层间矫顽力相差较少,而且所有片层的矫顽力均远高于未处理磁体片层的矫顽力。电子探针Dy元素面分布结果显示,在未处理高Dy含量磁体的晶界与主相中均存在Dy元素富集区且富集浓度较低,而经扩散处理后,晶界富Nd相中的Dy富集区浓度及所占比例明显提高;包括磁体芯部在内,磁体内大部分角隅处富Nd相内Dy含量明显增加,进一步提高了高Dy含量磁体内部各处的矫顽力。     

Dy对Ni-44Ti-6Al合金微观组织和力学性能的影响

采用扫描电镜和X射线衍射方法研究了添加微量Dy元素(0～0.1%(质量分数))对Ni-44Ti-6Al合金微观组织的影响,并采用力学压缩实验研究了合金的室温和高温力学性能。结果表明,Dy元素在Ni-44Ti-6Al合金中的NiTi基体相中固溶,但其固溶度仅为0.03%(原子分数),同时使晶粒细化。超量的Dy以氧化物的形式析出,大部分呈颗粒状分布在晶界。适量的Dy能够有效提高合金的室温屈服强度和塑性。添加0.05%Dy的合金的屈服强度和塑性变形率均达到最大值,分别为1570 MPa和10.9%;Dy含量继续增加,合金的屈服强度和塑性变形率有所下降。Dy能够显著提高合金在600～800℃下的屈服强度,添加0.05%Dy合金的屈服强度最高。Dy对合金力学性能的改善主要归因于晶粒细化和固溶强化作用。     

Nd对热处理态Mg-6Zn-3Cu镁合金性能的影响

通过采用合金制备,组织分析,力学性能测试等手段研究了Nd的加入对热处理态Mg-6Zn-3Cu合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:Nd的加入改变了合金组织和相的分布,随着Nd加入量的增加,合金抗拉强度、屈服强度以及延伸率随Nd含量的增加先提高,达到最大值后开始下降。     

Nd,Dy含量对高磁能积烧结NdFeB磁性能和耐蚀性影响

稀土Nd、Dy成分含量变化对高能积磁体磁性能和耐腐蚀性有重要影响.结果表明:当Nd含量小于12.77%(体积分数,下同)时,磁体中富Nd相过少,不能很好地去磁交换耦合作用,并导致合金烧结时收缩量少,密度过低.当Nd含量超过12.77%时,形成较多的富Nd相,能很好地隔离主相晶粒起去磁交换耦合作用,促进矫顽力提高,同时磁能积也有比较大的提高,但形成的过量晶间相增加了易腐蚀阳极含量,加剧了晶间腐蚀.添加Dy提高了主相的磁晶各向异性场,细化了主相晶粒,使磁体矫顽力增大,并且添加Dy能提高阳极过电位,有利于磁体性磁能和耐蚀性能的提高.     

稀土Nd对活塞用Al-Si合金显微组织和力学性能的影响

研究了Nd含量对活塞用Al-Si合金的组织演变和力学性能的影响。通过金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)分析了Nd对该合金凝固过程中析出相的形貌和分布的影响。并对其力学性能进行了测试研究。结果表明:当Nd含量≤0.3%时,随着Nd含量的增加,α-Al基体得以细化。在Nd含量0.3%时,初生硅的等积圆直径较未添加Nd时减小了73%,当Nd含量增加至0.8%及以上时,合金中出现了富稀土相,其力学性能显著降低。Nd含量为0.3%的Al-Si合金的350℃抗拉强度较未添加Nd的Al-Si合金提高了29.8%。由于Nd元素聚集在AlCuNi相周围,造成了成分过冷,抑制了AlCuNi相的长大,AlCuNi相由粗大的骨骼状转变为细小的棒状。     

微量添加晶界合金对烧结Nd-Fe-B力学性能及微观结构的影响

采用双合金法制备系列烧结Nd—Fe—B磁体(保持其主合金成分不变：Ndl4．1Dy0．5Fe79.0B6.4(原子分数)，所添加的晶界合金中的B含量从0．95％(原子分数)逐步增加到6．95％(原子分数))，研究了微量添加晶界合金对烧结Nd—Fe—B力学性能及微观结构的影响。研究结果表明：微量添加晶界合金所制备的磁体，其抗弯强度值普遍高于单合金法制得的磁体；前者的抗弯强度最高可达397MPa，高于铸造，热压磁体的抗弯值，而后者的抗弯强度仅为309MPa。由相结构分析可知，当添加的晶界合金中的B含量为O．95(原子分数)，主相晶格的四方度减小，这时磁体具有最高的抗弯强度。另外，微量添加晶界合金，可使磁体中晶界相的分布更加均匀，从而基本上消除了主相晶粒直接接触的现象，使晶粒的不规则长大得到抑制。这也是微量添加晶界合金后磁体具有较高抗弯强度的原因之一。对磁性能的研究结果表明，微量添加晶界合金几乎不影响烧结Nd—Fe—B磁体的磁性能。     

Ga对(Nd,Dy)—(Fe,Co,Nb)—B稀土永磁体磁性能和显微组织的影响

Ga加入到(Nd,Dy)—(Fe,Co,Nb)—B磁体中,可显著提高其内禀矫顽力iHc,每个Ga原子加入可提高约为147kAm~(-1)。显微组织分析表明,Ga主要分布于富Nd相中,约为硬磁相中Ga含量的10～20倍。Ga主要是通过改变富Nd相的特性来影响矫顽力的。     

Dy对NiAl-31Cr-3Mo合金循环氧化性能的影响

研究了稀土元素Dy对NiAl-31Cr-3Mo合金在1300和1400K空气中的循环氧化行为的影响。结果表明：稀土元素Dy的添加显著提高了基体合金的抗循环氧化性能。X射线衍射与SEM分析表明：基体合金表面氧化膜主要由α-Al2O3构成，并含有少量的Cr2O3，而添加稀土元素Dy后，合金表面形成了单一的α-Al2O3氧化膜，在氧化膜与基体合金之间形成一层富Cr相，大大提高了氧化膜的粘附性，从而提高了合金的抗循环氧化性。采用EDAX分析研究了合金表面氧化产物的微观组织及成分，并从合金相组成探讨了稀土元素Dy提高基体NiAl-31Cr-3Mo合金的抗循环氧化性能的机制。     

喷射成形Al-8.5Fe-1.1V-1.9Si耐热铝合金的组织演变及性能分析

研究了喷射成形Al—8．5Fe—1．1V—1．9Si耐热铝合金组织结构的演变规律，测试了挤压态合金在室温及高温条件下的力学性能。与铸态组织特征相比较，喷射成形工艺有效地消除了铸态合金中粗大的富Fe析出相，获得了细小均匀的组织结构。利用OM，SEM，TEM，XRD等材料分析测试手段，探索了材料中可能的组织演变过程及规律，结果表明：喷射成形制备的Al—Fe—V—Si耐热铝合金中，形成了大量的弥散分布的球状相，有效的保证了合金在室温及高温下的力学性能。室温下，合金的抗拉强度可以达到445MPa，屈服强度也达到了398MPa，延伸率为16％；在315℃，合金的抗拉强度和屈服强度分别为229和209MPa。     

稀土Nd对AZ 31镁合金铸态组织和力学性能的影响

利用气氛电阻炉制备了AZ 31-xNd合金(x=0.05%,0.1%,0.2%,0.4%,0.6%),采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱分析仪(EDS)对不同Nd含量的实验合金进行了显微组织观察和分析,结果发现,Nd在AZ 31-xNd合金中形成了Al_3Nd和Mg_(12)Nd相,这些含Nd相导致AZ 31镁合金在凝固过程中的晶粒细化,从而提高了AZ 31镁合金的铸态室温力学性能,随着Nd含量的增加,合金的铸态室温抗拉强度极限和延伸率均先升高后降低.     

微量合金元素Zr对Mo合金性能和显微组织的影响

采用粉末冶金方法制备Mo-Zr合金,研究了Zr的添加方式及添加量对Mo的拉伸性能和显微组织的影响.结果表明,添加合金元素Zr大大提高了Mo的力学性能.合金元素Zr以纯Zr形式加入较以ZrH2形式为佳,其添加量在0.1%时,合金性能最高.元素Zr少部分固溶到Mo基体中,大部分与合金中少量氧结合以ZrO2粒子相存在.     

Influence of dysprosium substitution on magnetic and mechanical properties of high intrinsic coercivity Nd-Fe-B magnets prepared by double-alloy powder mixed method

The double-alloy powder mixed method is very proper for developing new small-mass products by changing the composition of sintered Nd-Fe-B magnets, and there is little research on this aspect. The variation on magnetic and mechanical properties of high intrinsic coercivity Nd-Fe-B magnets prepared by double-alloy powder mixed method was discussed, which is a method blending two-type main phase alloy powders with different components. The results showed that the intrinsic coercivity and density of sintered Nd-Fe-B magnets increased gradually with the increase in Dy content, and the double-alloy powder mixed method could obtain high intrinsic coercivity Nd-Fe-B magnets with good crystallographic alignment and microstructure. The bending strength of sintered Nd-Fe-B magnets declined, and the Rockwell hardness of sintered Nd-Fe-B magnets first declined, and then increased with the increase in Dy content. The microstructure showed that there existed the phenomenon that the Dy element diffused into main phase during sintering process, and the distribution of Dy content in main phase had some variation in homogeneity as a result of incomplete reaction between the double-alloy powder types.     

热处理和锰含量对CuZnAl合金微观组织结构和宏观性能的影响

采用万能试验机、金相显微镜、扫描电子显微镜以及动态热机械分析仪,研究了时效时间以及Mn元素对CuZnAl合金微观组织结构、力学及阻尼性能的影响。结果表明:Mn元素可以改善材料微观组织结构,提高合金的阻尼性能和拉伸强度;微观组织结构中的针状马氏体和块状马氏体随时效热处理时间的增长发生显著变化,并由此影响材料的阻尼性能;阻尼性能与针状马氏体的长度和密度呈正相关,而与块状马氏体的数量呈负相关,但Mn含量过高时,例如达到10%,出现粗大的块状组织,合金力学性能会有明显下降。     

GH4133B合金中η相对力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、电子探针等手段对GH4133B合金中η相对力学性能的影响进行了研究。结果表明:GH4133B合金中η相在750~1 000℃析出,析出峰值为980℃,最短时间为5h。少量的η相对力学性能没有影响,η相的增多对合金的拉伸强度和持久寿命影响不显著,η相对Z的影响要比对A的影响要大。冲击性能对η相最为敏感。     

Study on microstructure and mechanical properties of ZL107 alloy added with yttrium

The effects of Y on the microstructure and mechanical properties of ZL107 alloy were investigated using optical microscope, scanning electron microscope (SEM), Brinell hardometer, and MTS 810-22M tensile testing machine in this paper. The results showed that after Y was added to ZL107 alloy, the size of α-Al dendritie reduced, the acicular eutectic Si became short rod-shaped or granular, and the number and size of the blowholes obviously reduced. The mechanical properties of ZL107 alloy firstly increased and then decreased with Y content increasing. When Y content was 0.1 wt.%, the tensile strength and hardness of the alloy were maximum.     

航空发动机阻燃钛合金力学性能预测及成分优化

采用支持向量机算法,在实验数据的基础上,建立航空发动机阻燃钛合金的合金化元素与力学性能关系模型,分析合金化元素对力学性能的影响规律。模型的输入参数为V、Al、Si和C元素,输出参数为室温拉伸性能（抗拉强度、屈服强度、延伸率和断面收缩率）。结果表明:各个力学性能支持向量机模型的线性相关系数均在0.975以上,具有较高的预测能力;各个力学性能测试样本实验值与模型预测值的绝对百分误差均在5%以内,具有良好的泛化能力,能够有效地反映出阻燃钛合金的合金化元素与力学性能之间的定量关系,进而实现对该合金的成分优化。对于Ti?35V?15Cr阻燃钛合金,可以通过加入质量分数为0～0.1%的Si元素和质量分数为0.05%～0.125%的C元素,并减少质量分数为2%～5%的V元素,来提高力学性能;对于Ti?25V?15Cr阻燃钛合金,可以通过加入质量分数为1.5%～1.8%的Al元素和质量分数为0.15%～0.2%的C元素,来提高力学性能。      

Fe-Ga磁致伸缩合金力学性能强化研究进展

Fe-Ga磁致伸缩合金作为重要的磁驱动智能材料之一,不仅在低磁场条件下具有较高磁致伸缩应变的功能材料特性,同时还具有较高力学强度的结构材料特性,结构功能一体化特征明显,存在广泛的研究价值和应用前景.国内外学者围绕该材料的磁致伸缩性能、力学性能优化开展了大量研究工作.其中,通过在Fe Ga合金中添加元素来调控力学性能和磁...     

含Cu高熵合金的组织结构和力学性能分析

高熵合金（HEAs）是一种由5种或5种以上元素以接近等原子比的方式混合而成的一种新型合金。HEAs的概念为开发具有独特性能的先进材料提供了新的途径,这是传统的基于单一主导元素的微合金化方法无法实现的。由于Cu元素与HEAs中其他元素的混合焓均为正值,因而更容易偏聚形成富Cu的面心立方（fcc）结构。本文主要总结了合金成分、制备方法对含Cu HEAs组织结构的影响规律以及含Cu HEAs的热稳定性。例如Al的添加会使CoCrCuFeNi合金从fcc单相转变为fcc+bcc的双相结构,而Ni含量的增加则会将AlCoCrCuNi的多相组织转变为单相fcc结构。与传统铸造工艺相比,选区激光熔化和喷溅急冷等具有极高的冷却速度,限制了元素的扩散,因而制备而成的AlCoCuFeNi和AlCoCrCuFeNi合金均是bcc结构。组织结构的改变会进一步影响含Cu HEAs力学性能,因而本文也探讨了合金成分、制备工艺和服役温度与力学性能的关系。例如,V的添加可以提高合金的强度,以先进制备方法如选区激光熔化或激光粉末熔融得到的合金具有优于铸造合金的力学性能。     

硅化物涂层对Nb?Ti?Al合金力学性能的影响

采用真空电弧炉熔炼法制备低密度Nb?Ti?Al合金铸锭,利用料浆烧结法在铸锭表面涂覆Si?Cr?Ti复合硅化物涂层,使用万能电子拉伸试验机对合金试样和涂层试样进行力学性能测试,研究硅化物涂层对试样力学性能的影响。结果表明,与合金试样相比,涂覆涂层后的低密度铌合金室温力学性能（抗拉强度、屈服强度及延伸率）显著下降。为进一步研究涂覆涂层合金力学性能下降的原因,采用扫描电子显微镜和能谱仪对合金试样和涂层试样进行显微组织观察、涂层/基体界面成分分析及C含量（质量分数）测定。结果表明,涂层试样力学性能下降的主要原因包括涂覆涂层后合金晶粒显著长大,合金中强化元素Al的向外扩散,脆性相Nb₃Al的形成以及Si?Cr?Ti涂层对合金产生的“渗沉效应”。     

合金元素对焊丝钢氧化皮结构及剥离性的影响

利用金相、扫描电镜观察及电子探针(EPMA)面分析技术等研究了合金元素(Si、Mn、Ni、Cr)对焊丝钢盘条氧化皮显微结构的影响,并采用拉伸试验及酸洗试验评价氧化皮的剥离性。结果表明,Si、Ni和Cr元素对氧化皮显微结构的影响大于Mn元素;低碳钢的氧化皮主要为Fe的氧化物,其最内层和中间层的氧化物均以柱状晶形式垂直基体向外生长;在低碳钢基础上增加Si含量,可显著降低氧化皮总厚度,氧化皮最内层为富Si层,且氧化皮/基体界面的凹凸度增加;进一步增加Ni含量,最内层的合金富集层以锚状沿晶界向基体内延伸。降低氧化皮/基体界面凹凸度、减少合金富集层均利于氧化皮剥离,机械法对界面凹凸度更敏感,而酸洗法对氧化皮缺陷数量较敏感。