Cr、Ni元素对Fe3 Al/钢扩散焊界面组织结构的影响

采用扫描电镜和透射电镜分析比较了相同工艺条件下获得的Fe3 Al/Q235及Fe3 Al/Cr18-Ni8扩散焊界面的组织结构,研究了Cr、Ni元素对Fe3 Al/钢扩散焊界面组织结构的影响.研究表明:Cr、Ni的扩散有利于促进Fe3 Al与钢中Fe、A1元素的扩散结合,使Fe3 Al/Cr18-Ni8扩散焊界面过渡区的宽度较Fe3 Al/Q235界面过渡区大;并且Fe3 Al/Cr18-Ni8扩散焊界面过渡区新形成的Fe3 Al上弥散分布有含Cr、Ni的第二相,使Fe3A1出现了具有不同间距的位错对,甚至位错缠结现象,有利于提高Fe3 Al/钢扩散焊界面的结合强度.     

Fe3Al与Q235钢异种材料扩散焊的界面剪切强度

采用扩散焊技术对Fe3Al金属间化合物与Q235碳钢进行焊接,研究了Fe3Al/Q235扩散焊界面的剪切强度,并利用扫描电镜分析了界面断裂特征.结果表明,Fe3Al/Q235扩散焊界面断裂位置靠近Fe3Al一侧,剪切断口为解理断裂,伴随少量的韧性断裂特征,微裂纹多数沿靠近Fe3Al一侧的界面交界线扩展,有时偏向界面中心;控制加热温度1060℃,保温45～60min,压力12～15 MPa时,可以获得界面结合紧密、剪切强度112.3 MPa的Fe3Al/Q235接头.     

Fe/Al2O3陶瓷梯度涂层的微观结构与性能

采用喷涂法和溶胶-凝胶法相结合的工艺,以FeAlNi混合粉体为过渡层材料在钢基体表面制备了Fe/Al2O3梯度涂层,并对其微观结构与性能进行分析.结果表明:当烧结温度为1220℃时,梯度涂层与钢基体的界面结合强度达到25.3MPa,涂层主要由α-Al2O3,AlFeO3和NiFe2O4等物相组成.Fe/Al2O3梯度涂层与钢基体的结合主要通过吸附与扩散化合两种方式共同起作用.涂层中没有明显的孔洞和平整的界面,且有树枝状组织生成,涂层与钢基体实现良好的结合,这表明涂层成分的梯度化设计能够有效地缓和界面处的应力集中,改善涂层与钢基体的界面结合状态,提高涂层材料的使用性能.     

45Mn17Al3低磁钢焊接特性及工艺研究

针对45Mn17Al3低磁钢与其焊接材料合金系性能差异较大的特点,对手工电弧焊、脉冲MIG焊、陶瓷衬垫焊焊接特性进行分析,改进了焊接工艺,为低磁钢焊接材料的工程应用提供了试验依据.     

退火对铝热反应制备的添加10%Cr的Fe3Al材料晶粒尺寸和力学性能的影响（英文）

对铝热法制备的添加质量分数为10%Cr的块体纳米晶Fe3Al材料进行600℃、800℃、1 000℃的8 h等温处理后,通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和电子探针分析材料的晶体结构和平均晶粒尺寸.结果表明,等温处理前后,Fe3Al材料的晶体结构始终保持无序bcc结构.材料的平均晶粒尺寸随退火温度的升高先增大后减小.等温处理前,材料的平均晶粒尺寸为21 nm,经过600℃、800℃和1 000℃等温处理后平均晶粒尺寸分别为31.7 nm、27.3 nm和24.6 nm.通过弯曲和压缩实验研究了材料的机械性能.等温处理前后,材料均具有较大的塑性变形量.材料的屈服强度随等温处理温度的升高而略有增大,是传统微米晶Fe3Al材料的3倍左右.含10%Cr的Fe3Al材料经过8 h的600℃、800℃和1 000℃等温处理后,具有优异的热稳定性和更高的强度.     

致密TiC-Al2O3-Fe 金属陶瓷的自蔓延高温合成

通过自蔓延高温合成结合准热等静压法(SHS/PH IP) 制备出了致密的TiC₂Al₂O₃-20Fe 金属陶瓷。研究了延迟时间、高压持续时间、压力等工艺参数对金属陶瓷密实度的影响, 分析了金属陶瓷的相组成、微观组织及性能。结果表明, 燃烧合成过程中气体的排放和液相的存在是合成密实材料的关键, 通过优化工艺合成了密实度为97. 7% 的TiC₂Al₂O₃-20Fe 金属陶瓷。金属陶瓷由TiC、Al₂O₃ 和Fe 粘结相组成。粘结相Fe 与Al₂O₃ 之间界面光滑,Fe 与T iC 之间有一较薄扩散层。TiC₂Al₂O₃-20Fe 金属陶瓷的抗弯强度和抗压强度分别为890M Pa 和18. 4 GPa。      

Ti/Al异种材料真空扩散焊及界面结构研究

采用钛板表面渗铝工艺成功地实现了Ti/Al的扩散连接,通过扫描电镜(SEM)、显微硬度、X射线衍射等,对Ti/Al扩散焊接头区的组织结构进行了分析.试验结果表明:Ti/Al扩散焊接头区由钛侧界面、扩散过渡区、铝侧界面组成;在Ti/Al扩散焊界面附近的过渡区中可能形成Ti3Al、TiAl和TiAl3金属间化合物.控制工艺参数能够减小生成的金属间化合物层的厚度.距扩散焊界面较远铝基体一侧的显微硬度为30～40HM,钛基体和过渡区界面附近没有明显的脆性相.     

SiCp/Al复合材料焊接综述

为实现SiCp/Al复合材料的高质量可靠焊接,推广SiCp/Al复合材料在各领域的应用,调研了国内外SiCp/Al复合材料不同焊接方法的研究现状。在熔化焊方面,国内外学者通过调整工艺参数、在焊缝中加入Ti元素发生诱发反应等方法,抑制了焊缝中Al4C3针状脆性相的形成,从而提高了焊接接头的力学性能。在搅拌摩擦焊方面,国内外学者针对不同材料设计了专用的焊接搅拌头,以保证它们具备高耐磨性与足够的冲击韧性,在焊接过程中不出现破损情况;关注了焊接过程中焊接头转速、焊接速度、轴向力与热输入等因素,以获得力学性能优秀、晶粒细小均匀的焊接接头。在扩散焊方面,国内外学者探究了中间夹层对焊缝界面间原子相互扩散的促进作用;采取不同工艺参数,以外加超声或电子束表面加热等方式促进了原子间的相互扩散,以获得力学性能优异的焊接接头,提高焊接效率。在钎焊方面,国内外学者通过探究钎料与SiCp/Al复合材料之间的润湿性来组合钎料与钎剂,通过化学腐蚀处理表面暴露颗粒增强相、在复合材料表面电镀金属等方法来增大钎料与增强相的润湿性、解决钎料铺展受阻的问题,以进一步提高钎焊焊接接头质量。     

真空扩散焊设备与工艺技术

根据产品要求进行真空扩散焊工艺开发和设备设计制造,形成多项自主自主知识产权技术。适用于难焊材料的焊接,异质材料组配,双层或多层网/板的分层实体制造,封闭复杂型腔结构制造。该技术获发明专利3项。性能指标(1)最高焊接温度1 450～2 000℃;     

Fe_3O_4/石墨烯复合材料的制备与表征

为了研究Fe3O4形貌与其复合材料电磁吸收性能之间的关系,采用水热法制备了微粒和棒状两种形貌的Fe3O4与石墨烯复合材料。利用X射线衍射(XRD)仪、透射电子显微镜(TEM)和矢量网络分析仪(VNA)对复合材料的结构、形貌以及电磁吸收性能进行了表征。结果表明,纳米Fe3O4棒/石墨烯复合材料相比纳米Fe3O4粒子/石墨烯具有更优异的电磁吸收性能,其在8~18GHz范围内小于-10dB频带宽9.8~17.9GHz,说明材料的微波吸收性能和纳米粒子的形貌有关。     

Fe_3Al基合金耐腐蚀性能研究进展

Ｆｅ－Ａｌ基合金是当前金属间化合物研究的热点，本文结合自己的工作总结了国内外Ｆｅ３Ａｌ金属间化合物耐腐蚀性能研究的大量文献，简要地综述了Ｆｅ３Ａｌ基合金高温腐蚀、热腐蚀及水溶液腐蚀性能研究的发展，并对当前研究中的问题及今后的发展趋势作了论述。     

改善Fe_3Al金属间化合物涂层塑性的方法探讨

Fe3Al金属间化合物涂层具有特殊的微观组织结构及一系列优异的性能,但其室温塑性较差,影响了其广泛应用。对于改善Fe3Al涂层塑性的方法有多种,效果较为明显的是合金化和热处理等技术。热处理能有效提高Fe3Al金属间化合物涂层的塑性,但其工艺繁琐,不利于工业应用。因此,研究工作重点应放在合金化增强其室温塑性方面。如加入最佳配比的多种合金元素(Cr、Nb、B、Ce等),综合发挥固溶强化、弥散强化及细晶强化的作用来改善其室温塑性,为Fe3Al涂层的工业应用奠定基础。     

Al2O3/(纳米)Fe3Al复合材料位错形貌的TEM观测

利用TEM对Fe₃Al/Al₂O₃复合材料的位错形貌进行了观测分析,观察到Fe₃Al/Al₂O₃中丰富的位错组态。根据透射电镜观察,引入Fe₃Al后,Al₂O₃晶内产生大量位错,位错多产生于Fe₃Al于Al₂O₃相界面附近,亚界面的形成使基体晶粒再细化,使强度提高。在Fe₃Al中观察到超点阵位错,对材料起到"有序强化"作用。      

Fe—Al系金属间化合物本征脆性的电子理论

利用电子理论计算了Ｆｅ３Ａｌ和ＦｅＡｌ金属间化合物的价电子结构和键能。分析了电子分布和晶体键络特性与其室温脆性之间的关系，提出了韧化Ｆｅ－Ａｌ系金属间化合物的可能途径。     

温度对Fe3Al合金抗拉性能影响的研究

研究了Ｆｅ３Ａｌ合金从室温到１２００℃的抗拉性能，用扫描电观察口并对脆韬转变进行了分析。结果表明，由于水汽环境的影响，Ｆｅ３Ａｌ使金的抗性能温度的变化，不是连续地升高或下降。     

Fe3Al基摩擦材料的结构与摩擦磨损性能

采用热压烧结方法制备了一种适用于重载高速工况下的新型Fe3Al金属间化合物基摩擦材料,并对其微观结构、力学性能以及干滑动摩擦磨损性能进行了试验研究.结果表明,Fe3Al金属间化合物基摩擦材料密度低,强度高,摩擦系数高而稳定,高温耐磨性好.不同条件下摩擦磨损机制不同,轻载荷下主要是磨粒磨损和疲劳磨损,表现为微犁沟和凹坑;重载荷下摩擦初中期表现为严重塑性变形、裂纹扩展和疲劳断裂,摩擦后期以氧化磨损为主.     

激光熔覆制备Fe3Al金属间化合物覆层的组织结构

为了研究激光熔覆工艺条件下Fe3Al金属间化合物合金层的组织结构特点,以纯Fe3Al粉 1%Y2O3为原料在钢基体表面激光熔覆Fe3Al金属间化合物,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射试验方法等对熔覆合金层、合金层与钢基体的结合界面等进行了显微组织与相结构的分析.试验获得了致密、无肉眼可见气孔、夹杂的合金层,合金层与基体间完全冶金结合,但存在裂纹现象;熔覆合金层主要由单相Fe3Al构成,覆层组织为粗大等轴状晶团,等轴状晶团由大量极细小的条状Fe3Al晶粒构成,一些相邻的条状晶粒之间具有基本一致的晶体学取向.     

Ce对Fe3Al合金高温抗氧化性能的影响

用增重法测试了Ｆｅ３Ａｌ合金１１００￣１２００℃的高温抗氧化性能，结果表明，在１１００℃以上的高温下，Ｆｅ３Ａｌ合金氧化膜形成过程中原子的扩散分为两个阶段：第一阶段主要是氧原子向金属内扩散，进入第二阶段后铝向外的扩散速度成为控制氧化过程的主要因素。微量Ｃｅ（０．０１ａｔ％左右）的加入，导致在试样表面形成一层富Ｃｅ的致密氧化膜，这层膜起了对试样的保护作用。此外，Ｃｅ的加入还改善了氧化层中Ａｌ２Ｏ３膜     

冲击拉伸下Fe3Al力学性能的应变率相关性研究

利用自行研制的旋转盘式杆杆型冲击拉伸试验装置于Ｆｅ３Ａｌ实施了不同应变率的冲击拉伸试验，获得了不同应变率下的完整的应力应变曲线，结果表明在应变率从８０Ｓ＾－１至１２００Ｓ＾－１范围内，Ｆｅ３Ａｌ存在明显的动态韧性现象及应变率强化效应，其屈服应力，破坏应力以及破坏应变都随应变率的提高而增加，用最小二乘法拟合得到其屈服应力，破坏应力以及失稳应变与应变率的关系，并根据Ｂｏｎｄｎｅｒ－Ｐａｒｔｏｎ的理论建     

代位原子在Fe3Al亚点阵中的占位与合金的塑性

采用中子衍射法测定了Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｓｉ等代位原子在ＤＯ３结构Ｆｅ３Ａｌ亚点阵中的原子占位，并从解离能角度探讨了原子对之间的相互作用及合金室温塑性的影响，结果表明：Ｃｒ、ＭＯ、Ｔｉ都占据了Ａｌ原子的次近邻位置，替代Ｆｅ原子；Ｎｉ、Ｍｎ占据Ａｌ原子的最近邻位置，（Ｓｉ＋Ａ）当量成分以内的Ｓｉ原子替代占据Ａｌ原子的位置，由于Ａｌ－Ｃｒ原子对的结合能低于Ｆｅ－Ａｌ，ＡＬ－Ｍｏ用Ａｌ－Ｔｉ对