Magnetic properties of nanostructural γ-Ni-28Fe alloy

1Introduction The nickel-iron alloys in the permalloy system,with about10%to65%(mass fraction)iron,are probably important soft magnetic alloys[1],which have been widely used in industry,such as recording heads,transformers or magnetic shielding materials.…     

电沉积Fe、Ni基合金箔的组织形貌及磁性能

采用电沉积方法,制备了铁箔、铁基合金(Fe-Ni,Fe-Co,Fe-Ni-Co)箔、镍箔、镍基合金(Ni-Fe)箔,利用扫描电镜观察了金属箔的组织形貌,直流开路磁场下测定了电沉积金属箔的基本磁性能.实验表明:电沉积铁基合金箔晶粒小于10 μm,电沉积镍基合金箔晶粒大小在2 μm左右; 电沉积Fe-Ni合金箔是一种性能良好的软磁材料,其基本磁性能优于传统熔铸-轧制坡莫合金1J79.     

放电等离子烧结时间对高密度W-7Ni-3Fe合金组织性能的影响

利用放电等离子烧结技术制备高密度W-7Ni-3Fe合金,研究了烧结保温时间对合金致密度、物相、显微组织以及力学性能的影响。结果表明,在1200℃烧结5~14 min后,合金均能实现充分致密化,保温时间对相对密度影响较小。合金中的W晶粒随保温时间的延长开始尺寸变化不大,烧结11 min以上才明显长大,但大多数W晶粒尺寸仍小于5μm。烧结时间超过8min,合金中新出现一种灰色的富W组织。随保温时间延长,合金的洛氏硬度下降不大,然而抗弯强度却明显上升。合金弯曲断口形貌在较短保温时间以沿晶断裂为主,粘结相的延性撕裂和W晶粒的解理断裂随烧结时间延长逐渐增多。     

稀土钇对纳米粉90W-7Ni-3Fe合金烧结特性的影响

以喷雾干燥-H2还原法制备的纳米级90W-7Ni-3Fe复合粉末为原料，研究了不同稀土Y含量对试样烧结特性的影响，采用扫描电镜和金相仪器分别对断口进行了形貌观察和W晶粒粒度测试；并对烧结样的相对密度、抗拉强度、延伸率等性能进行了测定与分析。研究结果表明：不添加稀土Y时，试样在液相烧结时容易出现孔洞和气泡，导致试样力学性能偏低；当添加稀土Y后，烧结样中没有孔洞和气泡，添加0.4％～0．6％稀土Y(质量百分数)时，合金相对密度、抗拉强度和延伸率分别为99．6％、1080MPa和17．6％；添加0．4％Y后，W晶粒从原来的20～25μm减小到10～12／2m，W晶粒由不加稀土时的球形变为近球形或多边形，且随稀土含量的增加其影响作用更明显；在相界或晶界上形成了W13．07，Ni22296Fe1.52Y23.65Ox(摩尔比)的中间相，阻止了W原子在粘结相中的扩散及W晶粒的长大。建立了合金中W颗粒的三层微观结构模型。     

各向异性Sm2Fe17Nx磁粉的结构与磁性能

研究了Sm2Fe12Nx磁粉的制备、结构与磁性能，发现Sm—Fe合金的铸态组织主要由Sm2Fe17、α—Fe和SmFe2三种物相组成，而经过1000℃均匀化退火48h处理后富Sm的SmFe2相基本消失，α—Fe相的品粒变小，数量减少。随着氯化时间延长到10h，Sm2Fe17相始终未改变其Th2Zn17型结构，而氯原子浓度增加，所有的X射线衍射峰均向小角度方向移动；但在氮化时间超过10h后，物相要发生变化，导致磁性能降低。在500℃下流动的氮气氛中对Sm2Fe17合金氮化2、4、6、10h未加磁场取向的磁粉中，以氮化6h的磁性能值最高：σr＝35．44Am^2/kg(emu／g)，Hc＝58kA／m(729．03Oe)。磁性能值偏低的原因与测量磁场较低，粒径分布不均匀及粒径较大有关。     

Ti（50）Ni（47）Fe3形状记忆合金冷轧变形后的组织与性能

采用拉伸测试、维氏硬度测试、电阻率-温度曲线测试及扫描电镜和透射电镜观察显微组织的方法研究冷轧变形量为25%的Ti50Ni47Fe3合金经450-750°C下1 h退火后的显微组织和性能。结果表明,冷轧变形增强了合金的抗拉强度和屈服强度,冷轧变形后形成的应力场有助于R相变的发生。随着退火温度的升高,合金的抗拉强度和屈服强度下降,伸长率增大;当退火温度高于650°C时,强度和伸长率趋于稳定。电阻-温度曲线表明,在升、降温过程中发生两阶段相变B2-R-B19′。随着退火温度的升高,合金的相变温度降低;当退火温度高于650°C时,相变温度趋于稳定。随着退火温度的升高,合金依次发生回复、再结晶和晶粒长大。     

FexCo1-x工合金纳米片的微结构与磁性

采用液相还原法，通过控制颗粒不同晶面的生长速率，制备了不同尺寸、不同Fe含量的片状FexCo1-x（x=0．1～0．6）合金纳米颗粒，研究了不同成分铁钴合金纳米颗粒的微结构及形状对其磁性的影响。结果表明，当x=0．1时，铁钴合金纳米片为面心立方和密堆六方两相共存结构；当x≥0．2时，铁钴合金纳米片为单相体心立方结构。同块体合金相比，铁钴合金纳米片的点阵发生膨胀。纳米片的饱和磁化强度低于合金相应的块体值，纳米片的矫顽力高于块体及球形纳米颗粒的矫顽力，并且随铁含量的提高而降低。颗粒的片状形貌使得一致取向Fe0.6Co0.4合金纳米片的磁化行为随外场方向而改变，磁化的易轴在面内方向，难轴为纳米片的法线方向。     

Microstructure and mechanical properties of new metastable β type titanium alloy

A new metastable β type titanium alloy called TB-13 with the combination of excellent strength and ductility was developed successfully.In order to develop a perspective on this new alloy,the influence of several commonly used heat treatments on the microstructure and properties was studied.In solution-treated and quenched samples,a low-temperature aging at 480°C results in the precipitation of finerαphase.The precipitation of coarserαphase plate at higher aging temperature(560°C)leads to the increase of tensile ductility but reduction of strength.During low-temperature aging at 300°C,quite homogeneous distribution of fine isothermalωphase particles was found.The isothermalωphase provides nucleation sites forαphase during two-step aging process and makesαphase extremely fine and disperse uniformly in β matrix.Thus,TB-13 alloy is strengthened and its mechanical properties are improved.     

Fabrication of Magnetic Fe3O4 Nanotubes by Electrospinning

利用静电纺丝法制备复合纤维前躯体,将前躯体烧结、还原后成功得到了Fe3O4纳米管。研究了电纺工艺参数(PVA浓度、电压、接收距离)对复合纤维前躯体的影响。采用XRD、SEM、TEM等手段对纳米管的物相、形貌进行表征,同时通过改变烧结工艺研究了Fe3O4纳米管的形成机理,并且研究了Fe3O4纳米管的磁性能。结果表明:纳米管均匀、连续,外径和内径分别大约为100和50 nm;Fe3O4纳米管的磁饱和强度、矫顽力和剩磁强度分别为54.2 A·m2/kg,215×79.6 A/m和12.8 A·m2/kg。     

纳米级90W-7Ni-3Fe复合粉末的烧结特性

以喷雾干燥-H2还原法制备的纳米级90W-7Ni-3Fe复合粉末为原料,采用模压成型并在800℃保温120min的条件下对试样进行预烧,研究了试样在不同烧结温度和不同烧结时间下的烧结特性,采用高倍SEM和光学金相分别对断口进行了形貌观察和钨晶粒测试;对烧结样的相对密度、抗拉强度、延伸率等性能进行了测定与分析.结果表明:保温时间为120 min时,随着烧结温度的提高,试样的性能有显著的变化,当烧结温度为1 390℃时,试样的抗拉强度和延伸率都达到一个极大值,分别为900 MPa和13%,此时试样的相对密度为99.0%;当烧结温度为1 390℃时,随着烧结时间的延长,试样的性能也有显著的变化,试样的抗拉强度、延伸率和相对密度都达到一个极大值;平均钨晶粒度为15～20 μm,钨晶粒呈球形或近球形;复合粉末烧结活性高,比传统烧结温度降低80～120℃;试样中出现了W30.73Ni40.21Fe29.06过渡相.     

等温热处理对(Fe_(0.58)Co_(0.42))_(73)Cr_(17)Zr_(10)非晶合金组织结构及磁性能的影响

采用单辊急冷法制备了(Fe0.58Co0.42)73Cr17Zr10非晶薄带,并对该合金进行等温退火。用XRD、AFM、VSM研究退火温度对(Fe0.58Co0.42)73Cr17Zr10非晶合金的组织结构和磁性能的影响。结果表明:该合金晶化析出过程为:Am→α-Fe(Co)+Am'→α-Fe(Co)+Cr Fe4+Fe3Ni2+Cr2Zr+未知相。500℃和610℃退火后薄带表面的AFM观察表明:AFM图片所呈现的颗粒尺寸要比用Scherrer法测得的α-Fe(Co)纳米晶尺寸大得多,这是典型的包裹晶粒现象。在低于晶化峰值温度(Tp)退火,由于铁磁性α-Fe(Co)相的析出,合金的饱和磁化强度Ms随退火温度的升高大幅上升;当退火温度高于Tp时,由于α-Fe(Co)相的粗化和析出相的析出和长大,Ms急剧下降,在635℃退火能获得最好磁性能,其Ms=126.2 emu/g。     

热处理对Ni-Mn合金动态压缩性能的影响

采用羰基镍法制备了镍包锰复合粉末,应用粉末冶金制得Ni-Mn合金,研究了不同热处理工艺下Ni-Mn合金的组织结构和动态压缩性能;结果表明:淬火得到的固溶体组织具有较高的动态压缩强度,退火得到的类似于珠光体的层片状组织动态压缩强度较差.利用固体与分子经验电子理论(EET)分析了成分对动态压缩强度的影响,结果表明:Ni含量增加,动态压缩强度提高.     

NbC增强Fe-Cr-C耐磨堆焊合金组织与磨粒磨损性能

以H08A为焊芯,在Fe-Cr-C耐磨合金焊条药皮中加入NbC,对堆焊层组织及NbC对堆焊层硬度和耐磨性的影响进行了研究.结果表明,NbC增强Fe-Cr-C耐磨合金的宏观硬度和耐磨性都高于Fe-Cr-C合金,宏观硬度达到61.6 HRC,比Fe-Cr-C耐磨合金提高9.6%;相对耐磨性提高60%.NbC增强Fe-Cr-C耐磨合金中NbC硬质相断面呈不规则形状,分布于M7C3之间,或镶嵌在M7C3中,以菱形或多边形居多,NbC分布不均匀,有局部聚集的区域.与Fe-Cr-C耐磨合金的共晶碳化物比较,Fe-Cr-C-NbC合金的共晶碳化物要粗大,共晶碳化物的间距也较大.     

快淬速度对纳米晶复合Nd_(8.5)Dy_1Fe_(76)Co_5Zr_3B_(6.5)永磁材料磁性能和微观结构的影响

采用熔体快淬和随后的退火处理制备了Nd_(8.5)Dy_1Fe_(76)Co_5Zr_3B_(6.5)纳米晶复合永磁合金,研究了快淬速度对合金磁性能和微观结构的影响。随着快淬速度的增加,合金的磁性能呈现先升高再下降的趋势,当快淬速度为15 m/s时,合金有最佳的磁性能,B_r=0.70 T,H_(cj)=706.05 kA/m,(BH)_(max)=74.54 kJ/m~3。透射电镜的分析结果表明:合金的晶粒分布均匀,晶粒尺寸约为20 nm。三维原子探针的结果显示Zr元素在硬磁相Nd_2Fe_(14)B的晶界处富集,起到了抑制晶粒长大、细化晶粒的作用,从而提高了材料的磁性能。     

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。     

Ti50Ni47Fe3合金的铸态及均匀化热处理显微组织

采用真空感应法熔炼制备了Ti50 Ni47 Fe3合金铸锭,对合金铸锭进行了均匀化热处理,运用金相显微镜,XRD,带有EDS的SEM等手段进行显微组织分析.结果表明,Ti50 Ni47 Fe3合金的铸态显微组织由内到外依次呈不规则胞状、柱状和细长等轴状,主要原因为冷却速度不同导致合金的晶粒形核和长大存在差异.均匀化热处理一定程度上能消除枝晶偏析,1000℃下均匀化12 h后,合金枝晶偏析和析出相显著减少.     

Microstructure evolution of components of ZAlSi8Cu3Fe alloy in processing of thixo-diecasting

The microstructures of components of ZAlSi8Cu3Fe alloy in the process of thixo-diecasting were investigated. The effects of processing conditions on the microstructure of the alloy in the thixo-diecasting procedures of original casting billets, remelting billets and casting components were researched, and the morphological evolution of α-particles in the alloy was analyzed quantitatively. The results show that, the microstructure of the original billets poured at 582 ℃ consists of rosette-like primary α-particles; in the procedure of remelting, when the temperature rises over solidus, arms in the rosette-like α-particles begin to fuse off from dendritic branches and after further heating, α-particles surrounded by liquid phase are refined by the diffusion of atoms and rounded owing to the least interface stress and interface energy principles; and in the procedure of thixo-diecasting, the morphologic characteristics of α-particles and the distribution of phases in the structure change greatly for the high shear rate under the restricted area of the ingate.     

Ti-48Al-2Cr-2Nb-( TiB2, Ni)合金凝固组织演变规律及力学性能研究

TiAl合金已成为航空航天工程升级换代的关键材料,然而其铸态晶粒尺寸粗大,室温塑性和强度低,限制其进一步工程应用。本文采用真空感应凝壳熔炼工艺系制备铸锭,系统研究TiB2和Ni元素共同添加对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,TiB2及Ni合金化后,合金的凝固路径和初生相并未改变,晶粒尺寸从700μm细化至100μm,生成片状TiB2和富镍τ3相。T4822-( Ni, TiB2)合金的室温拉伸强度与基体合金相近,断裂伸长率提高30%。700-900℃时,T4822-(Ni, TiB2)合金的抗拉强度始终高于基体合金,在900℃时抗拉强度达到365MPa,较基体合金提高9%。800℃和900℃时T4822-(Ni, TiB2)合金的断裂伸长率分别达到25.3%和36.1%,远高于基体合金。晶粒尺寸的细化和晶界处的块状γ相是T4822-(Ni, TiB2)合金塑性提升的主要原因,其良好的高温强度则可以归因于片层团内部和界面处的硬质硼化物和富镍τ3相。     

Microstructure evolution in nanocrystalline Cu-Nb alloy during mechanical alloying

The microstructural evolution of nanocrystalline Cu-10%Nb（mass fraction） alloy during mechanical alloying （MA） was investigated by using X-ray diffraction, optical microscopy（OM）, scanning electron microscopy （SEM） and transmission electron microscopy （TEM） observation. Upon milling of Cu-Nb powders with coarse grains, the grain size is found to decrease gradually with lengthening milling time, and reach the minimum value （about 9 nm） after 100 h milling. The microstrain and the microhardness of the powders increase during the grain refinement. And Cu lattice parameter increases steadily over 100 h milling. The mechanisms of solid solution extension during milling were discussed. The results show that up to 10%Nb can be brought into solid solution by MA. The extension of solid solution is found to relate closely with the formation of nanocrystalline.