Fe-RE(Y La,Ce)合金中相稳定性和固溶度的第一性原理研究（英文）

合金元素的固溶度对于新型合金的设计和合金动力学过程的研究具有重要的作用。利用密度泛函理论,计算了Fe-RE二元化合物的基态,确定了Fe-Y和Fe-Ce体系的稳态和亚稳态结构。计算结果表明,Fe-Y的稳定结构为Fe_(12)Y.tI 26、Fe_(17)Y_2.h P38和Fe_2Y.c F24,Fe-Ce的稳定结构为Fe_(17)Ce_2.hP38、Fe_(19)Ce_5.hR 24和Fe_2Ce.cF24。基于稀格子气统计热力学理论,利用第一性原理计算得到了稀土元素在α-Fe中随温度变化的固溶度曲线。结果显示,稀土Y、La和Ce元素在α-Fe中的固溶度为S_(La)S_(Ce)S_Y,这一趋势对应于三者在α-Fe中的溶解形成焓关系:H_(sol)(La)H_(sol)(Ce)H_(sol)(Y).     

Cu添加对La0.7Ce0.3Fe11.54-xCuxMn0.16Si1.3合金及其氢化物磁性能的影响

La(Fe, Si)₁₃系合金是具有一级相变大磁热效应的磁制冷合金,被认为是极具应用前景的磁热效应材料之一。本文采用高频感应悬浮炉制备了添加不同Cu元素比例的La_0.7Ce_0.3Fe_11.54-xCu_xMn_0.16Si_1.3(x=0, 0.05, 0.1, 0.15)合金。并利用粉末XRD衍射仪,扫描电镜(SEM)对合金的相组成、微观组织结构进行了研究,采用多功能振动样品磁强计VersaLab对合金的磁性能进行了分析。添加Cu元素后,合金的居里温度提高,但氢化后添加Cu的合金居里温度反而偏低。随着Cu元素提高磁热性能下降,但La_0.7Ce_0.3Fe_11.44Cu_0.1Mn_0.16Si_1.3H_1.68合金的最大等温磁熵变仍高达8.5 J/kg.K(0 ~ 2 T),相对制冷能力RCP提高(118 J/kg),磁滞明显降低。     

Y和Zr掺杂对CeFeB合金微观结构和磁性能的影响

研究了Y和Zr掺杂对CeFeB合金相组成、磁性能和温度稳定性的影响。结果表明,CeYFeB合金由2:14:1主相和少量α-Fe相组成。Y掺杂可有效提高合金的矫顽力、剩磁和最大磁能积。同时由于Y₂Fe₁₄B相优异的磁性能与高温稳定性,其温度稳定性也得到明显改善,掺杂后合金的剩磁和矫顽力温度系数分别为-0.32%/K和-0.41%/K,与纯CeFeB合金相比分别提高了38.5%和40.6%。Y和Zr共掺杂后,由于增加的磁晶各向异性场和晶粒尺寸细化所产生的联合效应,合金的矫顽力、剩磁和最大磁能积大幅度提高,分别比纯CeFeB合金提高了30.9%、58.1%和204.8%。     

高温热压法制备La(Fe, Si)13Hy系磁制冷材料的磁热性能研究

La(Fe, Si)₁₃H_Y系合金是一种极具发展潜力的室温磁制冷材料,但该材料易粉化,如何成型并保持大磁热效应成为了亟需解决的问题。本文采用中频感应炉熔炼La_0.8Ce_0.2Fe_11.51Mn_0.19Si_1.3母合金并退火,之后制备成粉末。合金粉末在650 ℃, 850 ℃和1050 ℃不同温度下热压成型,将热压块体合金加工成薄片后进行饱和氢化。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、VersLab对样品的相组成、微观结构、磁热性能进行了研究。在1050 ℃下热压样品的孔隙率最低,最大体积磁熵变最高,达到了144.7 mJ/cm^₃?K。1050 ℃热压样品氢化后居里温度提高至室温附近,仍保持了一级磁相变的大磁热效应,且没有裂痕产生,保持了完整性。     

B和Ce对Co-8.8Al-9.8W-2Ta合金组织和性能的影响

为了改善Co-8.8Al-9.8W-2Ta合金的性能,添加0.4at.%的Ce元素和B元素,研究其对基体合金组织和性能的影响。结果表明：Ce元素和B元素均可以抑制二次相析出,并对二次相有球化作用;0.4Ce合金晶界区域析出Co₃W相,Ce元素主要形成化合物Ce₂Co₁₇和Al₂Ce₂Co₁₅,0.4B合金晶界区域析出Co₃W和Co₇W₆相,B元素主要形成CoW₂B₂;Ce元素和B元素均可以提高合金的显微硬度,0.4Ce合金显微硬度最高。     

INFLUENCE OF Co ON THE GLASS FORMING ABILITY AND SOFT MAGNETIC PROPERTY OF Fe–B–Y–Nb BULK AMORPHOUS ALLOY

采用吸铸法制备了直径为2---5 mm的[(Fe_1-xCo_x)_71.2B₂₄Y_4.8]₉₆Nb₄ (x=0, 0.1, 0.2, 0.3和0.4) 合金棒. XRD测试表明, 用适量的Co替换Fe可有效提高原始
合金 (Fe_71.2B₂₄Y_4.8)₉₆Nb₄ 的玻璃形成能力, 拓宽非晶形成范围. 热分析结果显示所有的非晶合金均具有高的玻璃转变温度(T_g≥850 K) 和宽广的过冷液态区 (Δ T_x≥97 K). 此外, Co的替换明显改善了原始非晶合金的软磁性能, 其中成分为[(Fe_0.9Co_0.1)_71.2B₂₄Y_4.8]₉₆Nb₄的非晶合金的饱和磁化强度M_s达到26.6 kA/m, 矫顽力H_c仅为59 A/m.热磁实验表明, 随着Co含量的增加, 非晶合金的Curie温度不断升高, 最大值达到577 K, 与初始合金相比提高了100 K, 显著改善了原体系的热磁性能.     

Ce,Nd和Y在α—Fe中的室温固溶度

用热力学稀溶体固溶度公式,计算出Ce、Nd和Y在α-Fe中的室温固溶度值分别为0.0048、0.0032、0.0001 wt.-％,讨论了影响稀土在α-Fe中固溶度大小的原因。     

Ce17Fe78-xB6Mx (M=Cu, Al, Ga; x=0-1.0)快淬合金永磁性能研究

本文基于熔体快淬技术,研究了低熔点元素Cu、Al和Ga添加对Ce₁₇Fe₇₈B₆合金磁性能的影响。三类低熔点元素的加入,均降低了合金的磁化强度,而矫顽力有一定程度的提升。其中,Cu和Ga元素添加可优化晶粒尺寸分布,且Ga添加对Ce₁₇Fe₇₈B₆合金矫顽力的提升最为有效。研究发现,Ce₁₇Fe₇₈B₆合金回复曲线轻微开口;当Ga添加量为0.75 at.%时,合金具有较优异的综合磁性能,回复曲线完全闭合。适量Ga元素添加明显增强了Ce-Fe-B基合金晶间短程交换耦合作用,减小了合金平均回复磁导率,有效降低了Ce-Fe-B基合金在周期性反向磁场中的能量损失。     

离心铸造和热轧对Mg-10Gd-3Y-1Sn合金组织和机械性能的影响

采用离心铸造及热轧工艺制备Mg-10Gd-3Y-1Sn合金,利用X射线衍射、光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸试验对该合金的组织和力学性能进行了研究。结果表明：离心铸造Mg-10Gd-3Y-1Sn合金由α-Mg、Mg₂₄(Gd, Y)₅、Mg₂(Sn, Y)₃Gd₂和Mg₃(Gd, Y)相组成。随着离心半径和离心转速的增大,Mg-10Gd-3Y-1Sn合金的晶粒尺寸逐渐减小,抗拉伸强度逐渐增大。在700 r/min下制备的热轧试样在室温下极限抗拉伸强度为304 MPa,在300 ℃下极限抗拉伸强度为296 MPa。Mg₂₄(Gd, Y)₅、Mg₂(Sn, Y)₃Gd₂和Mg₃(Gd, Y)相具有优异的热稳定性,因而Mg-10Gd-3Y-1Sn合金具有优异的高温抗拉伸强度。     

Nd2Fe14B/α-Fe永磁材料中软磁相晶粒尺寸及其含量的确定

在前人对Nd₂Fe₁₄B/α-Fe永磁材料中软磁相晶粒尺寸及其含量的实验结果和分析的基础上,通过建立简单模型进一步证明并相对精确的计算了双相纳米复合永磁材料中软磁相晶粒尺寸及软磁相的含量范围。综合分析得出Nd₂Fe₁₄B/α-Fe永磁材料获得最优磁性能时的软磁相尺寸~8nm,软磁相含量~40%。该数据为FePt / Fe₃O₄和Sm₂Fe₁₇N₃/α-Fe等其它双相纳米复合永磁材料最有磁性能对晶粒尺寸及其含量的要求在理论上奠定了基础。     

Hardness and elastic modulus of amorphous and nanocrystalline SiC and Si films

Hydrogen-free amorphous and nanocrystalline films were prepared by magnetron sputtering of the SiC or Si targets. Mechanical properties (hardness, elastic modulus, intrinsic stress) and film structures were investigated in dependence on the substrate bias and temperature. It was found that both hardness and elastic modulus of all amorphous a-SiC films prepared at different substrate temperatures and biases are always lower than those for bulk α-SiC single crystal while the hardness of partially crystalline SiC films is higher and the elastic modulus lower than those for α-SiC one. In contrast, both hardness and elastic modulus of all amorphous Si films are always lower than those for nanocrystalline Si films which show approximately the same value as the Si single crystal.     

ADI和CADI在冶金矿山等行业中的应用及前景

综述了ADI和CADI的耐磨性能及耐磨原理;详细介绍了ADI磨球、衬板和锤头的应用情况,认为ADI件无论在综合力学性能,还是在耐磨性、使用寿命、成本方面都优于高铬铸铁件;同时还介绍了CADI在农业机械领域的应用效果.根据我国钢铁行业的发展趋势,指出ADI和CADI耐磨件市场前景广阔.     

铱及其合金的加工及应用

高熔点、良好的耐腐蚀性和高温抗氧化性使得铱及其合金在高温领域有着不可替代的作用.但铱又是最难加工成型的金属之一,其应用存在很多限制.论文综述了铱及其合金的多种成型加工工艺,包括精炼、熔化、粉末冶金、变形加工和沉积,重点介绍了铱涂层的沉积方法,包括熔盐电沉积、CVD和PVD,并分析了各种方法的优缺点.最后对铱及其合金的应用进行了简要介绍.     

金刚石、CBN有序排列及择优取向工具的研发及应用

有序排列／择优取向超硬材料工具的技术创新，将广泛适用于电镀、树脂、陶瓷、金属结合剂制品工具中，使用超硬材料颗粒在结合剂中均匀排列并择优定向，以最大潜能的发挥超硬材料各个方面固有的特性。并针对不同的加工对象，有选择性的使用超硬材料各自不同的特性，从而使超硬材料工具将以经济、高质与高效的优势替代传统的超硬材料工具并将进入新兴的加工领域，为生产企业带来新的发展机遇。本文将对有序排列与择优取向技术的研究现状及其在不同的金刚石工具中的应用做一阐述。     

干式和准干式电火花加工技术及应用

干式和准干式电火花加工分别采用气体和雾作为放电介质,与液中放电加工相比,具有放电能量和加工间隙小、对环境和操作者无污染、无火灾隐患等优点.介绍了干式及准干式电火花加工技术的发展和应用,包括干式成形铣削、干式线切割加工、气中抛光、超声振动辅助干式加工、雾中铣削和钻孔等.     

软起动器及其应用设计和调试

软起动是电机起动一种新概念，跟传统的直接起动、星三角起动，自耦降压起动相比，有很大的优点。本文在介绍软起动的基础上，分析了软起动器在应用没计、现场调试及使用中应注意的问题。     

齿轮类零部件的选材及热加工分析

分析了齿轮类零部件材料的正确选择及热加工处理工艺（热处理工艺、焊接工艺）.采用电子束焊接这类零部件,合理匹配齿轮的选材和热处理工艺,可有效防止在制造和运行时产生的失效,从而保证了零部件的制造质量和安全运行,提高了生产效率.     

中小型镍制设备与管道的焊接缺陷及对策研究

结合近年来现场试验与施工实践，分析研究了中小型镍材（工业纯镍）设备与管道的特点、性能、焊接缺陷与产生原因，以及防止与消除其缺陷、优化制造施焊质量的工艺措施，并总结了若干条注意事项。     

关于铑铱的富集和分离

铑铱的富集及彼此分离是多年来引人注目的课题,本文介绍近10年来铑铱分离方法及其机理研究结果,并讨论铑铱分离的理论基础和规律性。     

TiN、AIN薄膜的摩擦磨损和抗高温氧化性能及机制

采用电弧离子镀工艺在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面沉积TiN、AlN薄膜，通过扫描电镜、摩擦磨损试验和高温氧化试验等方法研究了薄膜的微观结构、化学成分与其摩擦性能和抗高温氧化性能之间的关系，同时探讨了薄膜的摩擦磨损机制和高温氧化机制。