铝、铜、铬合金元素对Fe-21Mn-0.4C TWIP/TRIP钢层错能和力学性能的影响

参考文献建立了Fe-Mn-C合金层错能的热力学模型,用模型计算了铝、铜、铬元素对Fe-21Mn-0.4C合金层错能的影响规律;在Fe-21Mn-0.4C合金中添加合金元素,研究其对层错能的影响。研究结果表明:铝和铜增加合金的层错能,而铬则降低合金的层错能;当层错能低于10.7 mJ/m2时,Fe-21Mn-0.4C合金相组成为γ+ε,当层错能为10~19.02 mJ/m2时,合金的相组成为γ+ε+a,当层错能高于19.02 mJ/m2时,合金的相组成为单相的γ;层错能的变化和添加了合金元素铝、铜、铬的Fe-21Mn-0.4C合金性能变化没有相一致的关系,说明影响Fe-21Mn-0.4C合金力学性能的因素很多,需要进一步的研究。     

镍氢电池用贮氢合金多元化降钴的研究

 为了降低贮氢合金中的钴含量，从而降低镍氢电池的价格，在贮氢合金MlNi355Co075Mn04Al03的基础上，依次添加铜、铬、锌及铁元素，得到稀土基多元贮氢合金，并测试和分析了它们的放电容量、循环稳定性以及微观结构。结果表明，采用适量的铜、铬、锌及铁替代钴所得到的低钴贮氢合金仍具有较高的放电容量和较好的循环稳定性，而且其相结构并未改变。     

冷变形对Fe-19Mn合金的组织和阻尼性能的影响

Fe-Mn合金具有良好力学性能的同时,还具有较高的阻尼性能,因此被认为是一种非常具有应用前景的高阻尼合金,并可用于结构和汽车零部件。为了研究冷变形对Fe-Mn合金阻尼性能的影响,通过室温拉伸的方法,对Fe-19Mn合金进行了变形量为0～15%的冷变形处理。采用动态机械分析仪(DMA)对变形前后的Fe-19Mn合金的阻尼性能进行了测试,利用OM、SEM和TEM观察了显微组织的演变,以及XRD进行了物相分析和不同类型层错几率的计算。结果表明:当变形量小于15%时,Fe-19Mn在冷变形前后的阻尼性能均随振幅的增加呈近似线性增加,当变形量达到15%时,阻尼性能随振幅的变化偏离线性关系;随着频率的增加,不同变形量时的阻尼性能均基本不变。由G-L图可知,当振幅小于临界振幅时的阻尼性能变化符合G-L位错模型,振幅高于临界振幅时的阻尼性能变化与微塑性变形有关。随着变形量的增加,在不同的振幅范围内,Fe-19Mn的阻尼性能呈现不同的变化特征:当振幅小于20μm时,阻尼性能随变形量的增加而增大,并且与ε-马氏体中的形变层错几率的变化趋势相似;当振幅高于20μm时,阻尼性能呈先增加后降低的趋势,变形量为5%时的阻尼性能最好,并且与γ/ε相界面长度的变化趋势相似。因此,振幅小于20μm时,Fe-19Mn的阻尼性能随冷变形量的变化主要受ε-马氏体中的形变层错的边界影响;振幅高于20μm时,Fe-19Mn的阻尼性能随冷变形量的变化主要受γ/ε相界面长度的影响。由γ-奥氏体中的层错观察和层错几率计算可知,在变形前后,γ-奥氏体中的层错边界对Fe-19Mn合金的阻尼性能均无明显贡献。     

冷变形对Fe-19Mn合金的组织和阻尼性能的影响

摘要：Fe-Mn合金具有良好力学性能的同时,还具有较高的阻尼性能,因此被认为是一种非常具有应用前景的高阻尼合金,并可用于结构和汽车零部件。为了研究冷变形对Fe-Mn合金阻尼性能的影响,通过室温拉伸的方法,对Fe-19Mn合金进行了变形量为0~15%的冷变形处理。采用动态机械分析仪（DMA）对变形前后的Fe-19Mn合金的阻尼性能进行了测试,利用OM、SEM和TEM观察了显微组织的演变,以及XRD进行了物相分析和不同类型层错几率的计算。结果表明：当变形量小于15%时,Fe-19Mn在冷变形前后的阻尼性能均随振幅的增加呈近似线性增加,当变形量达到15%时,阻尼性能随振幅的变化偏离线性关系;随着频率的增加,不同变形量时的阻尼性能均基本不变。由G-L图可知,当振幅小于临界振幅时的阻尼性能变化符合G-L位错模型,振幅高于临界振幅时的阻尼性能变化与微塑性变形有关。随着变形量的增加,在不同的振幅范围内,Fe-19Mn的阻尼性能呈现不同的变化特征：当振幅小于20μm时,阻尼性能随变形量的增加而增大,并且与ε-马氏体中的形变层错几率的变化趋势相似;当振幅高于20μm时,阻尼性能呈先增加后降低的趋势,变形量为5%时的阻尼性能最好,并且与γ/ε相界面长度的变化趋势相似。因此,振幅小于20μm时,Fe-19Mn的阻尼性能随冷变形量的变化主要受ε-马氏体中的形变层错的边界影响;振幅高于20μm时,Fe-19Mn的阻尼性能随冷变形量的变化主要受γ/ε相界面长度的影响。由γ-奥氏体中的层错观察和层错几率计算可知,在变形前后,γ-奥氏体中的层错边界对Fe-19Mn合金的阻尼性能均无明显贡献。     

Fe-Mn-Al耐热钢的组织与性能

在过去几年中,人们对不含贵重元素的抗氧化钢日益发生兴趣。Fe—Al合金抗腐蚀性能高,特别引起注意。几种Fe—Al为基的三元合金中,最有希望的是Fe—Al—Mn和Fe—Al—C系统。本文报导了由这些系统引导出来的Fe—Al—C—Mn和Fe—Al—C—Mn—Si合金的研究情况。四元合金是将铝加入真空熔化的Fe—C合金中,然后通入氦气,再加锰制成。下列成份已研究过:7—13％Al,20—40％Mn,0.10—1％C。铜液浇铸成63.5毫米直径的圆锭,然后热轧成15.875毫米的圆棒。进行不同温度(最高达815℃)的拉力试     

烧结锰钢碳氮共渗层结构的研究

用TEM研究了粉末烧结Fe—C系和Fe—Mn—C系合金碳氮共渗层的组织结构。结果表明,锰能增加烧结体的开口孔隙度,从而增加共渗层深度。经150℃回火,碳氮共渗马氏体中析出Fe_(18)N_2(α″)相,合金元素锰能显著增加Fe_(16)N_2(α″)相的弥散度。经300℃回火,碳氮共渗马氏体中析出Fe_3C,没有发现Fe_4N(γ′)相。     

形状记忆特性优良的铁基形状记忆合金

日本钢管公司新研制成功一种形状回复率高达5％以上的铁基形状记忆合金。该合金含Cr 5～20％,Si 2～8％,另加Mn(0.1～14.8％),Ni(0.1～20％)、Co(0.1～30％)、Cu(0.1～3％)、N(0.001～0.4％)之中的至少一种元素,并满足公式Ni+0.5Mn+0.4Co+0.06Cu+0.002N≥0.67(Cr+1.2Si)-3,以确保形成奥氏体组织。考虑优良的形状记忆特性须满足下列条件:1)在规定温度下对合金进行塑性加工前,合金必须主要由γ母相组成,而且,在该温度下加工时,发生由母相转变为ε马氏体;2)γ相的堆垛层错能低,在塑性加工时,由γ母相转变为ε马氏体,而不转变为α′马氏体;3)γ屈服强度必须相当高,在塑性变形时,在合金结晶结构中不发生滑移变形。     

高锰合金钢的SME、TRIP、TWIP效应

 由于锰的价格低廉以及在材料中的重要作用而成为钢铁工业常用的合金元素。锰含量高时,可使Fe Mn合金形成的奥氏体在较低温度下存在。加入Si、Al元素可对合金中奥氏体的稳定性产生不同程度的影响,从而使材料在承受外界载荷时呈现出不同的反应。研究表明：Si可降低奥氏体层错能,有利于A→ε M相变,从而使合金易产生形状记忆效应。加大变形量,由于大量的奥氏体转变为α′ M时体积膨胀,在使材料伸长率提高的同时,强度也得到提高(相变诱发塑性效应),因此可用作高性能结构件。Al和Mn是提高奥氏体层错能的合金元素。对于Al、Mn含量高的钢,在外力作用下则可通过孪生诱发塑性变形产生孪晶诱发塑性效应,因而材料在具有较高强度的前提下,还具有60%~80%的伸长率。     

加压感应熔炼Fe Cr V系高氮钢及其铝脱氧

 真空/加压感应炉以10 MPa高纯氮(体积分数≥99999%)为氮源熔炼了Fe Cr V高氮钢,分析了氮的溶解度与氮分压和铬、钒含量的关系。氮在Fe Cr V合金中的溶解服从Sievert定律,氮的溶解度随铬和钒含量的增加而增加。用Al和Fe Al(铝的质量分数为50%)合金加顶渣对Fe Cr V合金进行了脱氧实验,Fe Al合金加CaF2 CaO Al2O3(各成分比例为1∶4∶1)顶渣40 min可使Fe 20Cr 193V合金的氧的质量分数降低到0007 2%。     

Fe2O3微粉添加对MgO CaO系耐火材料烧结性能及 抗水化性能的影响

通过添加Fe2O3微粉的方法,研究了Fe2O3微粉对MgO CaO系耐火材料烧结性能和抗水化性能的影响。试验结果表明,添加Fe2O3微粉可以有效地促进MgO CaO系耐火材料的烧结,抑制其水化速度。当Fe2O3的添加量在0～3%时,随着Fe2O3添加量的增加,耐火材料试样的体积密度先增加后减小,显气孔率则先减小后增加,且两者均在Fe2O3为1%处出现极值。当Fe2O3的添加量在02%～05%的范围时,耐火材料试样的显气孔率和体积密度变化最明显。当Fe2O3添加量为1%时,将试样在温度为60 ℃、相对湿度为75%的条件下水化144 h后,其粉化率仅为146%。
     

锌电积过程中锰元素对铝阴极的电化学行为影响

传统湿法炼锌工艺采用纯铝板作为阴极,但随着锌精矿品位的降低,电解液中杂质离子含量增大,造成阴极腐蚀消耗增加.本文以铝锰合金为研究对象,研究锰作为添加元素,与铝形成良好铝锰合金阴极材料的电化学行为,进一步提高铝阴极的耐蚀性和电催化活性.采用交流阻抗、阴极极化曲线、恒电流极化曲线、塔菲尔曲线等分析方法,探讨不同Mn元素含量对铝锰合金在40℃恒温条件,Zn2+ 65 g·L-1和H₂SO₄ 150 g·L-1溶液中电化学行为的影响.研究结果表明:相比纯铝电极,添加Mn元素的铝锰合金电极的耐蚀性普遍提高,腐蚀电流均减小;随着Mn含量的增加,腐蚀电流逐步降低,腐蚀电位与Mn含量增加无明显变化规律;当Mn质量分数为1.5%时腐蚀电流达最低(1.11 mA·cm-2),腐蚀电位最小(-1.0954 V);零电势下,表观电流密度i₀受Mn元素的添加影响显著,i₀随Mn含量增加呈现出先增大后减小的趋势,在Mn质量分数1.5%时达到最大值3.7462×10-16 mA·cm-2,远大于纯铝电极4.8027×10-33 mA·cm-2,整体变化幅度明显,电极的电催化活性得到提高;不同电流密度下的析氢过电位和纯铝电极的整体接近,电化学过程均为电化学传质步骤控制.综合考虑电极材料的耐蚀性和电催化活性,含Mn质量分数1.5%的铝锰合金可作为理想的电积锌阴极使用.      

辉光光谱法同时测定高温合金中多种元素含量

研究了用辉光光谱法(GDOES)同时测定高温合金中的多种元素的含量.通过对辉光放电参数(如电流、电压、预溅射时间和积分时间)的优化,建立了同时测定高温合金中碳、硅、锰、磷、硫、铬、钛、铜、铝和铁含量的方法.该方法有很好的准确度和精密度.     

铬和铝元素对低碳贝氏体钢组织和性能影响

 低碳贝氏体钢通常需要添加一定量合金元素来提升性能,为了研究合金元素铬和铝在低碳贝氏体钢中的作用,以Fe-C-Si-Mn-Mo系贝氏体钢为基础,设计了单独添加铬元素和复合添加Cr+Al元素的3种低碳贝氏体钢,研究了铬和铝的添加对连续冷却处理低碳贝氏体钢显微组织、力学性能及贝氏体相变的影响规律。结果表明,连续冷却条件下,铬可以促进低碳贝氏体钢相变趋向于更低的温度区间进行,细化贝氏体组织,从而提高强度;铝可以促进贝氏体相变动力学,但对低碳贝氏体钢意义不大。同时,添加铝会使低碳贝氏体钢组织粗化,导致强度和伸长率同时下降。综合来看,复合添加铬和铝的优化效果不如单独添加铬,单独添加铬的低碳贝氏体钢强度达到1 623 MPa,伸长率为10.5%,结果可以为低碳贝氏体钢成分设计提供依据。     

锰和硼结合振动对再生铝组织和力学性能的影响

通过复合添加Mn,B并结合机械振动研究了再生铝合金A356的显微组织形态、分布及力学性能,探讨了复合添加Mn,B和机械振动对合金凝固过程的作用和组织细化的机制。结果表明:单独添加Mn元素能显著改善再生铝合金A356中的富铁相形貌,富铁相形貌基本呈汉字状;施加机械振动后,合金中含Mn元素的四元富铁相开始聚集形成多边形块状富铁相,且晶内弥散分布的富铁相数目减少。复合添加Mn,B元素可有效降低再生铝合金A356中杂质铁含量,当添加Mn=1.2Fe(质量比)和3%Al-3B(质量分数)合金时,合金中杂质铁含量从0.96%降低至0.43%,除铁率为55.2%,其合金中的晶粒大小较单独添加Mn元素处理的更为细小,且合金组织中的富铁相的数量较单独添加Mn元素的少。对其施加频率为30Hz的振动后,合金力学性能达到最优,其室温抗拉强度和伸长率分别为177MPa,10.92%。     

铁合金专利

公开号：1194309公开日：19980930发明名称：电子元件的FeNi合金发明人：小野俊之深町一彦本发明提供用于电子元件的具有提高的蚀刻系数的FeNi合金材料，其特征是按重量计其由30％～55％的Ni,0.8％或更少的Mn,0.0030％～00100％的N，002％或更少的Al，剩余量的Fe和不可避免的杂质组成，并量好有001％或更少的C，003％或更的Si,0.005％或更少的S，0.005％或更少的P，00100％或更少的O 。通过将N和Al含量限制在一定的范围内，并最好将C,Si,P,S和O的含量限制在一定的水平以下，FeNi合金材料具有很高的蚀刻系数，…     

Fe对Ni-Mn-Ga形状记忆合金相变和力学性能的影响

研究了Fe含量对Ni₅₆Mn_25-xFe_xGa₁₉(x=0~10)合金的微观组织结构、相变行为、力学性能和记忆特性的影响规律.当x ≤ 4时,Ni₅₆Mn_25-xFe_xGa₁₉合金仍然保持着单一的四方结构马氏体相;当x ≥ 6时,合金呈现为马氏体相和面心立方γ相组成的双相结构.相对于马氏体相,γ相为富Ni和富Fe相,其含量随Fe含量的增加而增加.随着Fe含量增加,合金的马氏体相变温度逐渐降低,其峰值温度从x=0时的356℃降低至x=10时的170℃,这主要归因于马氏体相尺寸因素和电子浓度的综合作用.通过添加Fe替代Mn在合金中引入的γ相可提高合金的强度和塑性,但最大形状记忆回复应变从x=0时的5.0%降低到x=6时的2.0%.      

添加Si对FeMn阻尼合金组织及性能的影响

采用倒扭摆测试仪、SEM、TEM等方法研究了添加Si对FeMn阻尼合金组织和性能的影响.结果表明,Si的加入增加了FeMn合金的层错和ε马氏体片层的数量,但由于马氏体片的交叉及Si引起的晶格畸变都阻碍了合金阻尼源界面的移动,使得合金阻尼性能降低;预变形后Fe-19Mn合金阻尼性能呈现先增加后降低的趋势,而Fe-19Mn...     

Mn元素对Fe-Ni-Co合金热膨胀性能影响

研究了Mn对(Fe64Ni32Co4)1-xMnx(x=0,2.2,4.4,6.6(%,质量分数))合金物相、热膨胀性能影响,利用穆斯堡尔谱分析了合金内场分布及Mn对合金热膨胀性能的影响机制。结果表明,Mn促使合金生成FCC单相,增大其热膨胀系数。Mn含量较低时,穆斯堡尔谱为连续的铁磁六线谱迭加而成,当Mn含量增加到6.6%后则由顺磁单峰和铁磁六线谱迭加组成,Mn元素添加降低了合金中高自旋Fe原子数量,进而减弱升温过程中高自旋Fe原子向低自旋原子引起的体积缩小作用,是导致合金热膨胀系数增加的主要原因。     

抗热的铁 铬 锰合金

结合Mo，Nb和V各0．5～1．5及Zr0．05～0.20％的，Fe＋Cr＋Mn合金中添加C0.50～0．60，Cr20～24，Mn8～11，Ni1～3，N0.30～0．60％，并且C＋N＝0．9～1．1％，Mo＋V＋Nb／Cr＝0.10～0．20，在≤800℃温度下，该合金的硬度和强度均会提高，对氧化物有防腐作用。抗热的铁 铬 锰合金@姚云芳     

高强度镀锌钢板的开发

高强度钢板一般都是通过添加诸如C、Si、Mn和P这类固一溶强化元素和Ti、Nb这类沉淀强化元素生产的，在生产工艺中，这两种方法都要适当控制添加量和显微组织。但是，合金元素会严重影响钢的镀锌性能（与熔融锌的浸润性和Fe—Zn合金的反应）。例如，在添加Si和Mn这类对氧具有较强亲和力的元素时，在进入锌池之前的退火期间，钢板皮下层会形成氧化物，结果是钢板表面与熔融锌的浸润性变差，导致无镀层这种质量缺陷。在生产镀锌退火钢板时，这种氧化物还会阻碍Fe—Zn合金的反应，使产品的耐蚀性、浸润性及其它性能变差。在热浸镀锌预处理时，防止出现这些问题的措施是控制Si和Mn添加量不超过规定的上限，并且用Ni或同类元素进行电镀。