超重力场与钠盐变质对Al-12Si合金共晶组织及硬度的影响

利用离心机研究了超重力场对未变质及经钠盐变质的Al-12Si合金共晶组织及显微硬度的影响。结果表明,超重力场可使未变质Al-12Si合金心部共晶Si显著细化和颗粒化,且在4 000g(g=9.8 m/s~2)超重力场下凝固时效果最好,此时心部共晶Si大部分呈颗粒状,直径约为0.7μm;而经钠盐变质合金在超重力场下凝固时,心部共晶Si细化和颗粒化程度更高,且在超重力场达到3 000g时效果最佳,此时心部共晶Si基本为颗粒状,直径约为0.3μm;随重力场加大,未变质合金心部硬度(HV)逐渐提高,在4 000g时达到最大值72;而经钠盐变质合金在超重力场下凝固时心部硬度(HV)提高更为明显,且在3 000g时达到最大值88。     

316不锈钢表面等离子熔敷硼化物覆层的组织与性能

以自制Mo-Fe-B-Cr药芯焊丝为原料,采用等离子熔敷技术在316不锈钢基体表面制备硼化物覆层,研究了覆层的显微组织、硬度、耐磨和耐腐蚀性能.结果表明:硼化物覆层与基体间形成良好的冶金结合,覆层中存在厚度约100μm的渐变层,渐变层中发生了元素的相互扩散;覆层组织中γ-Fe黏结相包裹着块状硬质相Mo2 FeB2和(Mo,Fe,Cr)3 B2,同时枝晶状分布的黏结相间存在大量网状共晶组织(Fe,Cr)2 B、(Fe,Cr)23(C,B)6;覆层的最大显微硬度达757 HV,约为基体硬度的3.4倍;覆层的磨损质量损失小于基体的,覆层具有优异的耐磨性能,磨损机理为黏结相的微切削导致硬质相颗粒的脆性剥落,从而形成磨粒磨损;覆层在质量分数5％NaCl溶液中的自腐蚀电位略高于基体的,自腐蚀电流密度小于基体的,覆层具有良好的耐腐蚀性能.     

稀土元素在非晶合金中的应用

概括了稀土元素在非晶合金中的主要作用,包括脱氧、净化合金液体、提高非晶形成能力、改善软磁性能等.阐述了金属钇、铈、铒、钕、钪等稀土元素分别在铁基、锆基、铝基和镁基等主要非晶合金体系中的应用情况.通过分析稀土元素的物理与化学特性,有助于合理选择和综合搭配稀土元素,改善非晶合金的性能.     

Fe_(73.5)Si_(13.5-x)Ge_xB_9Cu_1Nb_3(x=3,6)非晶合金的结晶动力学

用标准单辊甩带技术在大气环境下制备Fe73.5Si13.5-x Gex B9Cu1Nb3(x=3,6)非晶条带,分别在470℃、510℃、550℃和590℃对非晶条带进行真空等温退火1 h后,在非晶基体中形成了纳米晶相。用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)和差示扫描量热法(DSC)测量研究了快淬态和热处理后样品的结构和结晶动力学。基于差热分析的数据,使用Kissinger,Ozawa和AugisBennett模型计算了非晶条带的结晶激活能,利用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程计算了非晶条带初始结晶的局域Avrami因子n。局域Avrami因子n随晶化体积分数α的显著变化说明,非晶条带非等温初始结晶的机理在不同的晶化阶段是不同的。晶化初期的机理是扩散控制的三维形核和晶粒生长的整体晶化,形核速率逐渐减小;晶化中后期为一维形核和生长的表面晶化过程,形核速率近似为零。基于XRD和TEM测量结果,分别在510℃、550℃和590℃真空等温退火1 h后,在Fe73.5Si13.5-x Gex B9Cu1Nb3(x=3,6)非晶条带中析出的α-Fe(Si,Ge)相的平均晶粒尺寸D小于15 nm。     

金属退火硬化现象及机理的研究进展

通常金属进行退火时都会发生软化现象,而对于一些特殊的金属或者合金,将出现退火硬化的反常现象。对纯金属、铜合金、镍钨合金、锌铝合金和铝合金等体系中退火硬化现象及机理进行了总结与分析。铝钪、铝镱和铝锆系合金中存在铸态直接退火硬化现象,而其它合金体系需要进行冷变形才会出现退火硬化现象。退火硬化的机理主要包括:晶界溶质偏析、晶界弛豫、第二相颗粒的晶界钉扎、位错源限制硬化、溶质偏析对孪晶边界迁移或位错滑动的钉扎效应、退火孪晶、第二相纳米粒子强化等。     

深过冷Ni-P共晶合金凝固组织的形成和转变

采用玻璃熔覆法使Ni—P共晶合金实现了深过冷。随着过冷度的增加，其凝固组织发生了一系列的变化：晶粒逐渐细化，凝固组织从规则棒状共晶向异常粒状共晶组织转化，最后得到显微结构细小的胞状共晶团组织。利用单相枝晶状共晶的熔断模型，解释了过冷熔体形成异常粒状共晶团的形成原因。熔体在深过冷条件下形成的胞状共晶组织则可以固／液界面稳定性理论来描述。     

二次横磁场热处理对Fe75.5Si12.9B7Cu1Nb1.8V1.4Co0.4纳米晶磁芯恒电感的影响

采用单辊熔融旋淬工艺制备了Fe_(75.5)Si_(12.9)B_7Cu_1Nb_(1.8)V_(1.4)Co_(0.4)非晶合金薄带,分析了二次横磁场热处理对铁基纳米晶磁芯电感的电感值的影响。结果表明,二次横磁场热处理工艺可以显著改善纳米晶磁芯的恒导磁特性,经过热处理后,纳米晶磁芯电感的电感值在较宽频率范围内保持稳定;在380～510℃对磁芯进行二次横磁场退火,磁芯电感的电感值随着退火温度的升高呈现先增大后减小的趋势;在20～100 A的外加直流电流下,磁芯电感的电感值稳定性随着电流的增大呈现先增大后减小的趋势。控制变量法试验分析得出影响磁芯恒导磁特性的主要因素是二次退火温度和外加的磁场强度,最佳热处理工艺为:二次退火温度410℃,保温时间120 min,外加直流电流60 A。     

Al-Mg-Zn合金自腐蚀电位-成分三元图的建立及牺牲阳极保护试验

设计了系列成分的Al-Mg-Zn三元合金,采用大气造渣保护熔炼技术制备了Al-Mg-Zn合金铸锭,进行了电化学性能测试和阳极保护试验,建立了Al-Mg-Zn三元合金自腐蚀电位-成分图。发现AlxMgyZn1-xy-合金当x=0.2～0.6,y=0～0.4时,具有较低的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度,分别为-1.03～-1.25V(vs.SCE)和8.7×10-7～5.01×10-5 A/cm2;同时,Al0.2Mg0.2Zn0.6和Al0.6Mg0.2Zn0.2合金在3.5%NaCl溶液中对Q235钢具有良好的保护作用。     

超重力场凝固对Cu-1.6%Cr共晶合金组织的影响

本实验分别在普通重力场和4230g超重力场下制备了Cu_(98.4)Cr_(1.6)合金的凝固样品,研究了重力场对Cu_(98.4)Cr_(1.6)合金棒状共晶尺寸和宏观偏析情况的影响。结果表明:与普通重力场的凝固组织相比,当Cu_(98.4)Cr_(1.6)合金棒状共晶在4230g超重力场下凝固时,棒状共晶组织得到了明显的细化,其直径由250~350nm降至100~200nm。同时,Cu_(98.4)Cr_(1.6)共晶合金沿超重力场方向的硬度和成分分布基本一致,未出现明显的宏观偏析。     

用选择性腐蚀法制备铝镍纳米纤维

采用选择性腐蚀法,以Al_(97.5)Ni_(2.5)合金为选择性腐蚀对象,浓度分别为10%,20%,30%(质量分数)的NaOH溶液为腐蚀剂制备铝镍纳米纤维,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对铝镍纳米纤维的相的组成及形貌进行分析与观察并测试了不同浓度的腐蚀剂制备的纳米纤维粉在水中的分散性。结果表明,铝镍纳米纤维的主要相为Al_3Ni;局部纳米纤维朝一定方向整齐排列,纤维形貌较好,纳米纤维的直径主要分布在400nm以内;与10%和20%(质量分数)NaOH溶液相比,30%(质量分数)NaOH溶液腐蚀下制备的纳米纤维粉在水中的分散性较差。