含钛Fe-Mn基减振合金的阻尼性能和耐蚀性能

用内耗检测技术研究了Ti对Fe-14Mn、合金Fe-17Mn和Fe-23Mn合金阻尼性能的影响和Ti对Fe-Mn系合金相组成和耐蚀性能的影响.结果表明:Fe-17Mn合金比Fe-14Mn和Fe-23Mn合金具有更高的阻尼性能;在Fe-Mn合金中加入1.0wt%左右的钛,合金的阻尼性能受到轻微影响;合金在固溶处理时,转变生成的ε马氏体越多,合金的阻尼性能越好;并且含钛合金对3%的NaCl溶液的耐蚀性能提高近2倍.     

含氮Fe-Mn合金的阻尼性能和抗腐蚀性能

通过内耗检测技术研究了氮对Fe-14．1Mn和Fe-16．5Mn合金阻尼性能及对Fe-Mn系合金相组成和抗腐蚀性能的影响。结果表明：Fe-14．1Mn比Fe-16．5Mn合金具有更高的阻尼性能;合金中加入质量分数为0．2%的氮,两种合金的阻尼性能略有改变,合金在固溶处理时,发生了γ-ε转变,转变生成的马氏体越多,合金的阻尼性能越好;并且含氮合金在1mol/L硫酸水溶液中的抗腐蚀性能提高2倍。     

时效温度对Fe-19Mn合金阻尼性能的影响

从Fe-Mn合金的阻尼机制出发,研究了不同时效温度对Fe-19Mn合金阻尼性能的影响.采用倒扭摆测试合金的阻尼性能,光学显微镜观察合金的微观组织,XRD分析合金的相组成,DSC测试相变点.结果表明,当时效温度在奥氏体开始转变温度As以下时,ε马氏体形态保持不变,由于淬火空位的浓度降低,阻尼性能提高;当时效温度高于As,ε马氏体先变粗,减少了阻尼源的数量,后随时效温度的增加而明显细化,使得阻尼源长度变短并阻碍了阻尼源的运动,阻尼性能降低.     

预变形对Fe-Mn合金层错几率和阻尼性能的影响

探讨了Fe-Mn合金的高阻尼机制并采用G-L位错脱钉模型对其进行描述,同时通过测定层错几率,揭示了预变形(0-10%)对Re-Mn合金阻尼性能影响的本质.采用倒扭摆测试合金的阻尼性能,SEM和TEM观察显微组织,XRD测定物相体积分数和层错几率.结果表明,Fe-Mn合金的高阻尼性能来源于层错界面上Shockley不全位错的脱钉运动,实验结果很好地符合G-L位错脱钉模型;预变形量小于4%时,预变形处理虽然对合金的ε马氏体量没有太大影响,但明显增加了其层错几率,即Shockley不全位错的数量,合金的阻尼性能随变形量增加逐渐提高;预变形量大于4%时,由于ε马氏体和层错的相互交割,增大了Shockley不全位错的脱钉难度,所以合金的阻尼性能随变形量增加逐渐下降.     

固溶温度对Fe-19Mn合金的γ→ε相变和阻尼性能的影响

采用动态机械分析仪(DMA)对Fe-19Mn合金经950～1100℃固溶处理后的的阻尼性能进行了测试,利用OM和TEM观察了显微组织的演变,利用XRD进行了物相分析和不同类型层错几率的计算。结果表明:经固溶处理的Fe-19Mn合金的阻尼性能随振幅的增加呈近似线性增加,且振幅小于临界振幅A'(A'≈30μm)时的阻尼性能变化符合G-L位错模型,振幅高于A'时的阻尼性能变化与微塑性变形有关。随着固溶温度的升高,Fe-19Mn合金的阻尼性能降低,其中经950℃固溶处理后的阻尼性能最好。在不同的振幅范围内,其阻尼性能呈现不同的变化特征:当振幅小于等于170μm时,阻尼性能呈指数形式降低,并且与ε-马氏体中的形变层错几率的变化趋势相似,此时Fe-19Mn合金的阻尼性能主要受ε-马氏体中的形变层错边界的影响;当振幅大于170μm时,阻尼性能呈线性降低,并且与γ/ε相界面相对长度的变化趋势相似,此时Fe-19Mn合金的阻尼性能随固溶温度的变化主要受γ/ε相界面的影响。由γ-奥氏体中的层错观察可知,γ-奥氏体中的层错边界对Fe-19Mn合金的阻尼性能随振幅的变化无明显贡献。     

预变形量对Fe-14.04Mn-0.22C合金阻尼性能的影响

通过对Fe-Mn基减振合金阻尼机制的研究，深入分析了预变形处理对Fe-14．04Mn-0．22C合金阻尼性能的影响。结果表明，该合金在预变形处理时，发生了γ→ε转变。预变形量在0-4％区间，随着预变形量增大，γ→ε转变生成的马氏体越多。在预变形量为4％时，合金的内耗达到最大值，随预变形量的进一步增大，阻尼性能开始下降。     

热循环对Fe-19Mn阻尼合金组织和性能的影响

采用Olympus光学显微镜XRD以及倒扭摆法,研究了热循环温度对Fe-19Mn合金的微观组织和阻尼性能的影响。结果表明,当热循环温度在As以下时,ε马氏体形貌基本保持不变,由于淬火空位的浓度降低,阻尼性能提高;当热循环温度在As与Af之间,合金内马氏体明显粗大,减少了合金阻尼源界面,阻尼性能降低;当热循环温度高于Af时,由于反复的ε圮γ相变过程,导致马氏体形貌的明显改变,进而影响到合金的阻尼性能,随循环温度的提高,合金的马氏体形貌和阻尼性能都逐渐恢复到固溶态水平。     

Cu、Fe对高锰MnNi合金阻尼性能的影响

采用X衍射分析仪、差示扫描量热仪和高精度多功能内耗仪研究了掺入Cu、Fe对高Mn含量Mn Ni合金阻尼性能的影响。结果表明,Cu、Fe的掺入能降低合金的反铁磁转变点,并促进了合金的马氏体相变。Mn Ni合金的阻尼性能随掺入Cu含量的增加而提高,对Fe含量较为敏感,4at%Fe的掺入使合金具有优良的阻尼性能。     

等径角挤压对Fe-18.39Mn合金组织和阻尼性能的影响

采用等径角挤压(ECAP)工艺改变Fe-18.39Mn合金的ε马氏体片形态,进而研究其对合金阻尼性能的影响.在微机控制电液伺服万能实验机上利用自制模具进行ECAP实验,采用倒扭摆测试合金阻尼性能,扫描电子显微镜观察微观组织.结果表明:Fe-18.39Mn合金在300℃进行ECAP后,由于高密度位错的钉扎,阻尼性能丧失;经过600℃退火,没有改变其ECAP后的组织,阻尼性能仍然很低;而在高于700℃的温度退火处理能大量消除高密度位错,并在一定程度上改变ε马氏体片的形态,使ε马氏体片细化,交叉程度降低,进而阻尼性能较未ECAP时得到提高.     

钛对铁锰基减振合金阻尼性能和耐蚀性能的影响

采用内耗检测技术研究了Ti对Fe-14Mn、Fe-17Mn和Fe-23Mn合金阻尼性能的影响,研究了Ti对Fe-Mn系合金相组成和耐蚀性能的影响.结果表明,Fe-17Mn比Fe-14Mn和Fe-23Mn具有更高的阻尼性能;在Fe-Mn合金中加入质量分数为1.0％的钛,合金的阻尼性能均受到影响,合金在固溶处理时,发生了γ...     

Influence of carbon content on the microstructure,martensitic transformation and mechanical properties in austenite/ε-martensite dual-phase Fe–Mn–C steels

We report on the effects of carbon content on the martensitic transformation and its contribution to the work-hardening behavior of Fe–Mn–C steels during tensile deformation based on analysis by X-ray diffraction, electron backscatter diffraction and transmission electron microscopy. Austenite/ε-martensite dual-phase Fe–17Mn–C (wt.%) steels containing different carbon contents (0.01, 0.10, 0.20 wt.%) were investigated before, during and after tensile deformation. Before deformation, the transformation of austenite to thermally induced ε-martensite on cooling was suppressed as the carbon content increases. To precisely monitor microstructural changes during deformation, stepwise loading experiments were carried out in combination with electron backscatter diffraction analysis. This approach revealed that with increasing carbon content, the kinetics of transformation of γ phase to deformation stimulated ε-martensite became faster, while that of ε-martensite to α’-martensite was sluggish. We attribute this controversial effect to an increased γ grain size by the microstructural refinement of thermally induced ε-martensite and the reduction of solid solution strengthening effects by the redistribution of solute carbon. In addition, the dependence of deformation-induced ε-martensite on the loading direction differed from that of α’-martensite, and the evolution of α’ morphology was controlled by achieving appropriate levels of strain during stepwise loading. Based on the observations at the surface and inside the bulk after deformation, insights into various deformation-driven displacive phenomena, such as the formation of α’-martensite at the nonintersecting parts of two ε_initial bands, the presence of nanotwinned bundles inside austenite, cementite precipitation inside α’-martensite, and the origin of the serrated flow in strain–stress curves, were obtained. Therefore, the present study is able assist in identifying whether the deformation-induced martensitic transformation varied as a function of carbon content and the resulting fracture behavior, thereby enabling us to understand the work-hardening behavior of these steels.     

铸态Mg-xSn-1Mn合金的显微组织和阻尼性能

采用光学显微镜(OM)、维氏硬度计、热动态分析仪、X射线衍射(XRD)、多功能内耗仪等,研究了Sn含量对Mg-xSn-1Mn合金显微组织、阻尼性能和力学性能的影响。结果表明:当Sn含量从2%增加到8%时,Mg-xSn-1Mn合金的枝晶间隙呈现细化的趋势,硬度从43.84 HV0.1增加至54.00 HV0.1,呈单调增加的趋势。应变无关阻尼随着Sn含量的增加呈现先增后减的趋势,在Sn含量为4%时达到最大,应变相关阻尼则随着Sn含量的增加呈现逐渐减小的趋势。在低温阶段,相同Sn含量的合金的阻尼随着频率的增大呈现增加的趋势;但在高温下,阻尼值在低频时的上升速率比高频时快,并随着温度的升高,低频阻尼和高频阻尼趋向于相等。当Sn含量不同时,随着温度的升高,Sn含量较高的合金的阻尼值上升速率变快。     

两相区回火温度对含7%锰Q690钢组织和性能的影响

采用SEM、XRD、TEM和Thermo-Calc软件计算等手段研究了两相区回火温度对0.02C-7Mn钢的组织和性能变化的影响。结果表明,淬火后试验钢组织以淬火马氏体为主,伴有极少量的残留奥氏体;两相区回火后,基体组织以回火马氏体为主,出现逆转变奥氏体,空冷后转变为残留奥氏体。随着回火温度的升高,残留奥氏体的含量逐渐增加,在650 ℃回火后到达峰值为18.78%;与此同时出现了6.57%的ε-马氏体。两相区回火后,试验钢的抗拉强度均有下降,但是屈服强度有不同程度的升高,这归因于回火过程中位错密度的下降以及弥散第二相的析出。另外,ε-马氏体的存在不仅迅速降低了屈服强度,而且还损害了韧性。在600 ℃回火后,试验钢具有优异的综合力学性能(横向:抗拉强度为984 MPa、屈服强度为973 MPa,-40 ℃冲击吸收能量为163 J,纵向:抗拉强度为947 MPa、屈服强度为919 MPa,-40 ℃冲击吸收能量为186 J),满足Q690用钢的力学性能需求。     

稀土La及Sn对铸造铝合金组织、力学和阻尼性能的影响

研究了稀土La对含质量分数4%Sn铸造铝合金组织、阻尼和力学性能的影响,从La对Sn的形态和分布、La对Sn和铝合金基体润湿特性的影响等方面探讨了阻尼提高机制。结果表明,La含量为0.2%时,4%Sn的AlMgMnSi合金晶粒尺寸得到细化,β-Sn由大颗粒状变为细小、弥散分布,继续提高La含量至0.83%,晶粒变大,且在晶界处出现块状稀土化合物。La的加入可以有效提高含4%Sn铸造铝合金的阻尼性能,当La添加量为0.2%时,含4%Sn的AlMgMnSi和ZL102合金分别比不添加La的提高了约70%和100%。La改善了β-Sn与铝基体的润湿性,使β-Sn呈弥散、细小分布,从而有利于提高相界面阻尼,是本试样具有较高阻尼性能的主要原因。     

Fe-Mn-Si合金不同变形条件下的马氏体相变特性

采用X射线衍射、透射电镜观察研究了Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni形状记忆合金不同变形条件下的应力诱发ε马氏体相变及其形状记忆效应。研究表明,停载时间为0～10 min时,试验合金形状恢复率随停载时间的增加而迅速增大,停载时间超过10min时,虽然应力诱发ε马氏体量增多,但形状恢复率却减小,造成这一现象的原因是应力诱发ε马氏体的稳定化。合金试样停载10 min可以有效地提高合金的形状记忆恢复率。     

轧制变形量对Mg-Zn-Y合金组织和性能的影响

使用光学显微镜、动态机械热分析仪、X射线衍射仪和扫描电镜研究了不同轧制变形量对Mg-4Zn-2Y和Mg-4Zn-4Y合金显微组织、力学性能及阻尼性能的影响。结果表明,经轧制后合金中出现片层状的LPSO相;两种合金阻尼性能中与应变振幅无关的阻尼性能Q^-1₀随着轧制变形量的增加,其变化趋势基本一致,与应变振幅相关的阻尼性能Q^-1_h随着轧制变形量的增加而降低,Mg-4Zn-2Y合金以及Mg-4Zn-4Y合金的阻尼机制为位错型阻尼;随着轧制变形量的增加,合金断口中的韧窝数量增加,解理面减少,主要断裂方式由脆性断裂转变为韧性断裂;相同轧制变形量下,Mg-4Zn-4Y合金的强度优于Mg-4Zn-2Y合金,而阻尼性能要低于Mg-4Zn-2Y合金。     

氮对Fe-Mn合金阻尼性能和力学性能的影响

通过内耗检测技术研究了氮对Fe-14．1Mn和Fe-17．6Mn合金阻尼性能的影响，以及氮对Fe，Mn系合金相组成和力学性能的影响。结果表明，Fe-14．1Mn比Fe-17．6Mn合金具有更高的阻尼性能；合金中分别加入质量分数为0．2％的氮，两种合金的阻尼性能略有改变，同时Fe-17．6Mn合金的σb从465MPa增加到695MPa，δ从3．7％增加到12．6％，而Fe-14．1Mn合金的σh从470MPa增加到690MPa，δ从5．4％降到4．0％。     

THERMAL ANALYSIS STUDY OF Fe-Cr-Mn HEAT RESISTANT ALLOY

Thermal analysis has been adopted to determine the liquidus and eutectic temperature ofFe-20%Cr-Mn alloy over range of Mn and C contents.Using regression analysis,the par-tial quasi-binary phase diagrams of Fe-Mn alloy(solidification range)have been con-structed.And the effect of Mn content on liquidus and eutectic temperature was discussed.