新型Fe80.5Si7.2B12.3非晶合金带材的退火工艺与磁性能

研究了新型Fe_80.5Si_7.2B_12.3非晶合金带材在不同退火工艺下的磁性能及磁损耗特性,并与传统的铁基非晶合金Fe₈₀Si₉B₁₁进行了对比。结果表明:新型Fe_80.5Si_7.2B_12.3非晶合金带材比Fe₈₀Si₉B₁₁具有更高的饱和磁感应强度,在励磁磁场强度为3500 A/m下其磁通密度值为1.607 T;在f=50 Hz、B_m=1.4 T下,经无磁场退火处理后其磁损耗高于Fe₈₀Si₉B₁₁,达到0.411 W/kg;经纵磁退火后磁损耗与Fe₈₀Si₉B₁₁基本相当,其值为0.197 W/kg;经横磁退火后损耗仅为0.175 W/kg低于Fe₈₀Si₉B₁₁,而且初始磁导率和恒磁导率均优于Fe₈₀Si₉B₁₁;新型Fe_80.5Si_7.2B_12.3非晶合金带材的最佳退火温度区间(360~400 ℃)与Fe₈₀Si₉B₁₁相当。     

加氢站氢压缩机用静态氢压缩材料研究进展

加氢站是氢能产业建设的关键环节,氢压缩机是加氢站的核心关键单体设备之一,高密度安全氢压缩材料是加氢站氢压缩机大规模实用化的基础。本文综述了基于我国优势资源的高密度AB2型储氢材料研究进展,阐述了平台压高度匹配的静态氢压缩材料,低于100℃下放氢平衡压分别达25、45、85MPa,对应于初级、中级和终极增压需求,它能满足长管拖车、Ⅲ型瓶乘用车和Ⅳ型瓶商用车应用需求。高效氢压缩材料的多级压力匹配,兼容现有加氢系统,促进加氢站氢压缩机工程化应用具有经济价值和社会意义。     

高饱和磁感Fe82Si3.8B13.9C0.3非晶铁芯的退火及浸漆工艺

研究了不同磁场退火和浸漆固化工艺对Fe₈₂Si_3.8B_13.9C_0.3非晶合金环形铁芯损耗和磁性能的影响,并与1K101合金铁芯进行了对比。结果表明:与1K101合金相比,Fe₈₂Si_3.8B_13.9C_0.3合金铁芯的最佳退火温度低于1K101合金,其中纵磁退火时达到最低,为330 ℃。纵磁退火Fe₈₂Si_3.8B_13.9C_0.3合金铁芯有着更高的饱和磁感应强度,B_{3500 A/m}=1.611 T。经350 ℃无磁场退火处理后,Fe₈₂Si_3.8B_13.9C_0.3合金铁芯的损耗P_{50 Hz, 1.4 T}=0.360 W/kg,稍高于1K101合金;经330 ℃纵磁退火处理后,Fe₈₂Si_3.8B_13.9C_0.3合金铁芯的损耗P_{50 Hz, 1.4 T}=0.257 W/kg,也高于1K101合金;经350 ℃横磁退火处理后损耗P_{50 Hz, 1.4 T}=0.163 W/kg,低于1K101合金。纵磁退火Fe₈₂Si_3.8B_13.9C_0.3合金铁芯经浸漆固化处理后,磁通密度B_{800 A/m}=1.341 T,比纵磁退火1K101合金浸漆固化铁芯高15%;纵磁退火且浸漆的Fe₈₂Si_3.8B_13.9C_0.3合金铁芯损耗低于1K101合金浸漆铁芯,且随着频率升高优势更加明显;当频率大于1000 Hz时,纵磁退火且浸漆的Fe₈₂Si_3.8B_13.9C_0.3合金铁芯的损耗值低于未浸漆铁芯。     

FeCuNbSiB纳米晶合金软磁性能的热处理工艺调控研究

为满足大容量高频变压器对大尺寸纳米晶铁芯低损耗需求,探索了50 mm高纳米晶铁芯的热处理工艺,研究了2种典型纳米晶合金Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_15.5B₇和Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉（简称B₇和B₉）的热处理温度（330~600℃）对铁芯静态和动态磁性能的影响规律。结果表明：B₇和B₉合金在420℃退火已开始纳米晶化,要远早于通常认为的500℃。2种合金分别在550、580℃退火具有最低的铁芯损耗;而分别在500、550℃退火具有最优的静态磁性能,即最高的磁导率和最低的矫顽力。经施加横向磁场退火后,B₇合金的损耗进一步降低,$P_{\rm{cm}} $（0.5T/20k）达到7.3W/kg,为目前报道的最低铁芯损耗。根据系列数据建立了铁芯损耗分形公式为$ {\mathit{P}}_{\rm{cm}}=0.5{\mathit{f}}^{1.42}{{\mathit{B}}_{{\rm{m}}}}^{2.27} $,预测的准确性得到了实验结果的验证。     

Finemet型纳米晶合金热处理工艺研究进展

热处理工艺是改善纳米晶合金软磁性能极为有效的方式，本文对纳米晶带材的热处理工艺研究状况进行了系统总结，并对不同热处理方式的优缺点进行了比较。常规退火和焦耳退火作为加热方式决定了合金退火后的晶粒尺寸和晶化相比例，是获得最佳性能的前提；磁场退火和应力退火作为外场施加方式，可以改变合金在退火后的磁滞回线形状，获得更高的感生各向异性，降低材料在一定磁场强度下的恒定磁导率。常规加热和磁场退火的发展应用已比较成熟，而焦耳加热方式和应力退火分别受工艺装备和生产效率的影响，在应用方面存在滞后。然而，焦耳退火的高效率和应力场退火后的高感生各向异性值也表现出极大的优势，具备未来产业化应用的潜力。     

高压复合储氢装置用Ti-Zr-Cr-Mo-Mn储氢合金

高压复合储氢装置将高压储氢技术与固态储氢材料相结合，具有高压气态储氢质量储氢密度高与固态储氢材料体积储氢密度高的双重优势，有效提升实用化高压复合储氢装置的能量储氢密度和空间利用率。发展适合于高压复合储氢装置用固态储氢材料是提升高压复合储氢装置性能的关键。本文研究了矿产资源丰富、低成本的AB₂型Ti-Zr-Cr-Mo-Mn储氢合金，结果表明(Ti_0.85Zr_0.15)_1.1Cr_0.95Mo_0.05Mn储氢合金在303,323和343 K放氢平台压分别为0.78,1.44和2.46 MPa,303 K下最大吸氢容量1.76%，吸氢平台压为1.02 MPa，滞后因子为0.27，吸氢焓变(ΔH)和熵变(ΔS)分别为21.5 kJ·mol^-1 H₂和90.3 J·K^-1·mol^-1 H₂，适用于高压复合储氢装置用储氢合金。     

K439B高温合金薄壁机匣试验件熔模精铸缺陷预测与工艺优化研究

本文针对800℃可焊K439B铸造高温合金机匣试验件，采用ProCAST软件，利用基于Darcy定律发展的宏微观耦合缩孔、缩松模型对试验件熔模铸造的充型、凝固过程中的温度场和固相分数进行了数值模拟。结果表明，壁厚较薄铸件底部在凝固过程中存在孤立液相区，从而形成缩松、缩孔缺陷。进一步通过添加补缩浇道设计了新的工艺方案，模拟结果表明，采用8根补缩浇道的方案可消除缩松和缩孔缺陷。采用该优化方案，进行了机匣试验件实际浇注，获得了冶金质量良好的铸件。