硼含量对有序态(Fe,Co)3V合金环境氢脆的影响

通过在真空和氢气环境下的拉伸实验,研究了硼含量对有序态(Fe,Co)_3V合金力学性能和环境氢脆的影响。结果表明,当在有序态(Fe,Co)_3V合金中添加0.02%B(质量分数)时,相对于无硼合金,合金的晶粒尺寸减小了27.5%,合金在真空和氢气中的抗拉强度和延伸率均达到最大值;而当硼含量继续增加时,合金的晶粒尺寸、合金在真空和氢气中的力学性能均保持不变。无硼有序态(Fe,Co)_3V合金在氢气中呈现严重的环境氢脆,当在合金中添加0.02%B后,合金氢脆因子降低了34.4%,合金的断口形貌由完全沿晶断口转变为穿晶和沿晶的混合断口;当合金中的硼含量继续增加时,合金的氢脆因子不再降低,恒定在50%左右,即硼原子只能部分抑制有序态(Fe,Co)_3V合金在氢气中的环境氢脆。     

硼含量对有序态Ni3Fe合金中氢扩散的影响

采用阴极充氢和真空拉伸方法,研究了硼含量对氢原子在有序态Ni_3Fe合金中扩散的影响。结果表明,当合金中硼含量C_B≤0.06%(质量分数)时,氢原子在有序态Ni_3Fe合金中的扩散系数随C_B的增加而逐渐降低,而扩散激活能逐渐增大。当C_B0.06%后,氢原子的扩散系数随C_B的增加而变化很小,而扩散激活能略有减小。原子探针层析方法证实了硼原子在有序态Ni_3Fe合金中晶界处发生偏聚。对比研究硼含量对有序态Ni_3Fe合金中氢扩散系数及对合金在氢气环境中氢脆因子的作用,确认硼原子降低有序态Ni_3Fe合金在氢气环境中的氢脆敏感性的机理,是硼原子降低了氢原子在合金中的沿晶扩散系数。     

铸态和退火态Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金的组织与性能

采用真空电弧熔炼法熔炼出Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金,并在600、800和1000℃下进行真空退火热处理。利用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、电子探针(EPMA)、硬度计、万能试验机以及电化学工作站对合金铸态和不同温度退火态的微观组织、硬度、压缩力学性能以及在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性进行研究。组织分析表明:铸态和退火态的Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.5)合金均由富(Cr,Fe)的FCC、富(Al,Ni,Ti)的BCC和σ三相组成,但退火处理使合金的组织形貌和各相的相对含量发生了改变,铸态下的粗大白色FCC柱状晶转变为细小的FCC+BCC+σ的混合组织;随着退火温度的升高,BCC和σ相含量增加。800℃退火态合金成分均匀性最好,1000℃退火态合金由于退火温度过高,组织粗大,元素偏析重新加剧。硬度试验和压缩试验结果表明:合金在铸态和3种温度退火态下的硬度都较高,表现出良好的抗回火软化能力;800℃退火态合金中由于BCC和σ相的增加,其硬度和屈服强度最高,但塑性最差。1000℃退火态合金由于大量σ相的析出以及组织粗大,其屈服强度、断裂强度和压缩形变率都急剧降低。600℃退火态合金具有理想的FCC、BCC和σ相的组成含量,其综合力学性能最好。电化学腐蚀试验表明:铸态和3种温度退火态的合金在3.5%NaCl溶液中都表现出良好的耐蚀性,800℃退火态合金由于其成分均匀性最好,耐蚀性最好。     

钆含量对Ni-30Cr-5Fe-5Mo-xGd合金显微组织及力学性能的影响

采用真空中频感应炉熔炼制备了含1%、2%和3%Gd(质量分数)的Ni-30Cr-5Fe-5Mo-Gd合金。对合金进行了热锻、热轧及1 050℃×10 min、水冷固溶处理,研究了钆含量对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:合金中的析出相为(Ni,Cr,Fe)_5Gd金属间化合物,且随着钆含量的增加而增多;合金具有较好的室温力学性能,硬度高于230 HV0. 2,抗拉强度大于700 MPa,断后伸长率为(50±5)%。随着钆含量的增加,合金的硬度和抗拉强度显著提高,断后伸长率下降,并且(Ni,Cr,Fe)_5Gd相在奥氏体晶界的富集加剧,合金呈现出沿晶断裂和穿晶断裂共存的断裂特征。     

铸态Fe_x(CoCrNiV)_(100-x)合金的组织与性能

利用真空电弧炉熔炼并制备了Fe_x(CoCrNiV)_(100-x)高熵合金。采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪和万能拉伸试验机等手段测试和分析了不同Fe含量下Fe_x(CoCrNiV)_(100-x)高熵合金的组织与力学性能。结果表明,Fe_x(CoCrNiV)_(100-x)高熵合金的金相组织为典型的树枝晶或片层组织;随Fe含量的增加,合金的相结构由FCC+金属间化合物(σ相)先转变为FCC+BCC+σ相,再转变为FCC+BCC相,最后转变为BCC单相;x=50合金的强韧性综合性能最好,抗拉强度达到857.3 MPa,总伸长率达到39.4%。     

激光熔覆FeCrNiCoMnBx高熵合金涂层的组织结构与性能

采用激光熔覆技术制备FeCrNiCoMnB_x高熵合金涂层,研究了硼含量对激光熔覆FeCrNiCoMnB_x高熵合金涂层的组织结构、硬度和摩擦磨损性能的影响,以及硼化物中层错形成机制。结果表明:涂层均由简单fcc结构固溶体和硼化物两相组成。当硼含量x≤0.75时,生成的硼化物以(Cr,Fe)_2B相为主;而当硼含量x=1时,生成大量的(Fe,Cr)_2B相。随着硼含量的增加,涂层中的硼化物含量增加,硬度增大,耐磨性能增强。硼化物(Fe,Cr)_2B相在(110)面存在大量堆垛层错。硼化物中的层错是(Fe,Cr)_2B相通过(110)面的层错(滑移距离为1/4[111])方式而向(Cr,Fe)_2B相转变而产生。     

非等原子比AlCoCrFeNi高熵合金组织及力学性能研究

通过改变Co、Cr、Fe、Ni元素含量,研究了铸态非等原子比Al0.5(Co,Cr,Fe,Ni)4高熵合金的组织和力学性能.结果 表明,Cr元素的增加会提高bcc相体积分数,而Fe、Co、Ni元素的增加会提高fcc相的体积分数;对于Co-Fe、Co-Ni、Fe-Ni元素含量较高的Al0.5(Co,Cr,Fe,Ni)4合...     

Al_xFeCoNiB_(0.1)高熵合金的微观组织和力学性能

采用真空电弧炉熔炼制备了Al_xFeCoNiB_(0.1)(x=0.4, 0.5, 0.8, 1.2, 1.6, at%)高熵合金,并对其微观组织和力学性能进行测试。随Al含量增加,合金的铸态枝晶由fcc相转变为B_2(AlNi)/bcc相。当x=0.4,0.5时,合金的组织由枝晶fcc相和枝晶间组织B_2相及(Fe,Co)_2B组成;x=0.8时,枝晶由B_2相组成,枝晶间由fcc相及(Fe,Co)_2B组成;x=1.2时,枝晶间由共晶组织fcc+(Fe,Co)_2B组成,bcc呈纳米级颗粒状;x=1.6时,共晶组织消失。随Al含量的增加,抗压强度先上升后下降,Al含量为0.8时达到峰值,为2243 MPa,适量的Al能提高高熵合金综合力学性能。     

添加微量B元素对Al19Co20Fe20Ni41共晶高熵合金显微组织及性能的影响

同时强化合金的力学性能和磁性能是软磁材料的理想化制备策略.通过制备非等原子比的Al19Co20Fe20Ni41共晶高熵合金,研究硼元素合金化对显微组织演变、相形成、力学性能和软磁性能的影响.随着B含量的增加,(Al19Co20Fe20Ni41)100-xBx合金的显微组织从最初的层片状共晶组织(x=0)转变为离异共晶组...     

Fe替代Ni对铸态及快淬态La0.7Mg0.3Co0.45Ni2.55-xFex (x = 0-0.4)电极合金循环稳定性的影响

用铸造及快淬工艺制备了La0.7Mg0.3Co0.45Ni2.55-xFex(x=0,0.2,0.3,0.4)电极合金,研究了Fe替代Ni对合金循环稳定性及微观结构的影响。结果表明,Fe替代Ni显著地改善合金的循环稳定性,且Fe替代Ni对快淬态合金的循环稳定性具有更加显著的作用。试验合金具有多相结构,包括2个主相(La,Mg)Ni3和LaNi5以及1个残余相LaNi2。Fe替代Ni促进快淬态合金形成类非晶结构,随Fe含量的增加,快淬态合金的晶粒显著细化,合金的晶格常数及晶胞体积显著增大。     

Fe含量对Ti-xFe-B合金铸态组织演变及力学性能的影响

本文利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、维氏硬度仪和电子拉伸试验机等分析测试方法,系统地研究了Fe元素含量变化对Ti-xFe-B(x=1 ~ 5 wt%)合金铸态组织演变及力学性能的影响。研究表明：在Fe含量1 ~ 3 wt%时,合金组织由片层状α相和少量β相组成,当Fe含量增加至4 ~ 5 wt%时,合金组织的组成中β相增加显著,同时随着Fe含量从1 wt%增至5 wt%,析出化合物中Fe元素含量上升,α相晶粒尺寸下降了56.5%;随着Fe含量增加,合金力学性能改变显著,维氏硬度增加了45.7%,抗拉强度由502 MPa增加至834 MPa,但合金塑性下降明显,断面收缩率从30.4%下降至9.5%,断裂伸长率由19.4%下降到7.9%。结果显示,当Fe含量在3 ~ 4 wt%时,合金可以达到强度和塑性的最佳匹配,具有更大的开发潜力。     

铁对亚快速凝固高铝青铜组织和性能的影响

利用金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜等研究了Fe含量对亚快速凝固态高铝青铜Cu-15Al-X Fe(X=0,1,4,7,10,12,15)合金组织和性能的影响。结果表明,Fe含量的变化对亚快速凝固态高铝青铜合金的组织形态有显著影响。随着Fe含量增加,合金形貌由单一柱状晶结构向等轴晶转变。当w(Fe)≤7%时,合金主要由先共析γ_2相和(α+γ_2)共析体组成,随着Fe含量增加,柱状晶间距减小,γ_2相由稀疏粗大网状变成细密均匀的枝晶状;当w(Fe)≥10%时,合金主要由(α+γ_2)共析体一定体积的κ相组成,随着Fe含量的增加,κ相逐渐增多并合并长大。合金的硬度呈现出先上升后下降的趋势,合金的最大硬度值出现在w(Fe)为4%时,此时硬度值为492 HV。     

Ni含量对Co-Al-W基高温合金组织的影响

以四种不同Ni含量(20/25/28/30 wt.%)的Co-Al-W基高温合金为研究对象,利用场发射电镜观察合金铸态、固溶态及时效态的显微组织,分析Ni含量对合金组织演化的影响。结果表明,铸态下四种合金中除了含有γ和γ'相以外,都含有β-(CoAl)相和以Co_3Ta为基的固溶体相。Ni可以提高合金γ/γ'两相的错配度绝对值,随着Ni含量的增加,铸态合金中的γ'相立方度均增加。时效处理后,低Ni含量的合金γ'相形貌从圆形转变为不规则形状;高Ni含量的合金γ'相转变为规则且具有方向性,均产生粗化行为。     

快速凝固Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金的微观组织和力学性能

利用X射线衍射、差示扫描量热(DSC)、透射电镜(TEM)研究了快速凝固Al 4Cu Mg 3Fe 4Ni (质量分数,% )合金急冷态和退火态的微观组织,同时测定了该合金的显微硬度。结果表明:快凝合金急冷态组织为过饱和αAl基固溶体和Al3Ni相;当快凝合金经40 0℃Xw 1h处理后,有少量S相(CuMgAl2 )析出;经40 0℃Xw 9h处理后,出现了FeNiAl9弥散相;在合金组织中未见Al Cu Fe和Al Cu Ni相。随时效时间的增加,快凝合金的显微硬度不断增加,达到峰值后硬度缓慢下降,之后随FeNiAl9析出,硬度又重新增加。     

Ni和Y含量对LPSO结构增强Mg-Ni-Y合金组织及力学性能的影响

以长周期堆垛有序(LPSO)结构增强的Mg_(100-3x)Ni_xY_(2x)(x=0.5,1.0,1.5,2.0,摩尔分数,%)合金为对象,研究了Ni和Y含量对合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着Ni和Y含量增加,合金中的初生α-Mg晶粒变细,LPSO结构的体积分数由10%上升至40%,在Mg_(94)Ni_2Y_4合金中出现了因Ni过量而产生的共晶Mg_2Ni相。合金的强度随着Ni和Y含量的增加而升高,但伸长率持续下降。     

添加Si对A_2B_7型电极合金结构及电化学贮氢性能的影响(英文)

为改善La–Mg–Ni系A2B7型合金的电化学贮氢性能,在合金中添加一定量的Si元素,通过真空熔炼及退火处理的方法制备La0.8Mg0.2Ni3.3Co0.2Six(x=0-0.2)电极合金。研究Si元素的添加对合金结构及电化学贮氢性能的影响。结果表明,铸态及退火态合金均为多相结构,分别为Ce2Ni7型的(La,Mg)2Ni7相和CaCu5型的LaNi5相以及少量的残余相LaNi3。Si元素的添加没有改变合金的主相,但使得合金中的(La,Mg)2Ni7相减少而LaNi5相增加。添加Si显著地影响了合金的电化学性能。随着Si含量的增加,铸态及退火态合金的放电容量逐步降低,但循环稳定性却随着Si含量的增加而增强。此外,合金电极的高倍率放电性能、极限电流密度、氢扩散系数以及电化学交流阻抗谱的测试均表明合金的电化学动力学性能随着Si含量的增加先增加而后减小。     

氢对有序态Ni_3Fe合金脆性的影响(英文)

研究了有序态Ni3Fe合金在不同氢气压力中和在不同电流密度电解渗氢时合金的拉伸性能。结果表明：随着氢气压力或电流密度的增加,合金的延伸率先快速下降,随后逐渐趋于恒定;合金的氢脆因子与氢气压力或电流密度之间呈相同的依赖关系。有序态Ni3Fe合金在氢气中的脆化机制是催化反应生成的氢原子进入合金所致,合金的脆化程度与进入合金的氢原子数量有关。     

单相CoCrFeNi高熵合金的组成元素对其在NaCl溶液中的耐蚀性能的影响

采用LSCM、EIS和动电位极化曲线等测试手段研究了Co、Fe以及Ni对CoCrFeNi单相高熵合金体系在3.5%NaCl(质量分数)溶液中耐蚀性能的影响。结果表明,当Co、Cr含量相同时,增加Fe含量的同时减少Ni含量,能够降低该合金体系的维钝电流密度;当Fe、Cr含量相同时,增加Co含量的同时减少Ni含量,也能够降低该合金体系的维钝电流密度,从而提高其耐蚀性;当Cr含量相同时,减少Co含量,同时增加Fe和Ni的含量,能够提高合金的自腐蚀电位,降低合金发生腐蚀的倾向。     

Ni对Al-5％Fe合金中初生Al3Fe相形貌的影响

采用普通熔铸方法研究了Ni对Al-5％Fe合金铸态组织的影响。结果表明，Ni可明显改善合金中初生Al3Fe相形貌。不加Ni时，合金中的初生Al3Fe相大多为针状、针片状；加入0．2％～1．0％Ni时，Al3Fe相转变为细小针状，针点状和花朵状；Ni含量超过1．0％时，组织开始粗化，出现粗大的长针状Al3Fe相。     

Si对FeMoCrNi高温耐磨合金的组织和抗氧化性能的影响

利用扫描电镜、X射线衍射仪等研究Si对FeMo25Cr14Ni10高温耐磨合金组织及其800℃氧化行为的影响。结果表明:合金的铸态和退火态组织均为α-Fe(Mo,Cr,Ni)+Laves相(Fe2Mo型)。随Si含量增加,合金中铸态组织形态由魏氏体组织转变为枝晶组织。Si的加入明显改善了合金的抗氧化性能,其作用机理在于提高了基体中Cr的含量,促进了致密Cr2O3氧化膜的形成;而Mo和Si在Laves相中的富集增强了中间相的稳定性,抑制了Mo的氧化与挥发。但当Si含量较低时,低熔点Mo氧化物的挥发不能得到完全抑制,外氧化膜较为疏松,并且会产生剥落现象。Si含量为3%~4%(质量分数)的FeMo25Cr14Ni10合金具有优异的抗氧化性能。