等温热处理对Zr57Cu15．4Ni12．6Al10Nb5块体非晶合金的组织结构与压缩性能的影响

对Zr57Cu15．4Ni12．6Al10Nb5块体非晶合金进行了等温热处理，用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计与压缩试验机研究了不同温度下的等温热处理后合金的组织结构变化、硬度变化与压缩性能变化。该非晶合金出现晶化的温度随热处理时间的增长而降低。在热处理时间相同的条件下，随热处理温度升高，合金的显微硬度有增大趋势。当非晶合金出现相分离或晶化时，其抗压缩强度将急剧下降，断裂方式由非晶态的断裂方式向晶态的断裂方式转变。     

Zr-基块体非晶合金近玻璃转变温度热处理后的组织与性能

选择在非晶合金的玻璃转变温度与晶化起始温度间的较低温度对Zr57Cu15.4Ni12.6Al10Nb5块体非晶合金进行了等温热处理，用X射线衍射、扫描电镜、显微硬度计与压缩试验，研究了等温热过程中非晶合金的组织结构变化及其对显微硬度与压缩性能的影响。结果表明，在近晶化温度下，一定时间的热处理会引起非晶合金的晶化。而在近玻璃转变温度下，较长时间的热处理也不会引起非晶合金出现明显的晶化和组织变化；但随着热处理时间的增长，合金的显微硬度有增大趋势，合金的压缩强度明显下降，断口形貌变化显著，断裂方式也逐渐由非晶态的断裂方式向晶态的断裂方式转变。     

Fe61Co10Zr5W4B20块体非晶合金的晶化行为与力学性能研究

采用铜模吸铸法制备Ф2mm的Fe61Co10Zr5W4B20块体非晶台金．采用XRD、SEM、DSC、硬度和压缩实验研究了非晶合金的结构组织、热稳定性、晶化特征、硬度和压缩性能。设块体非晶合金表现出二级晶化,其玻璃转变温度为561.1℃．晶化温度为619．0℃．第一晶化峰温度为632.6℃．第二晶化峰比之高约117℃;用Kissinger和Ozawa方法获得的玻璃转变激活能特别为595.1KJ/mol．578.7kJ/mol．晶化激活能分别为413.9kJ／mol,407.4kJ／mol;非晶合金的晶化行为比其玻璃转变表现出更为明显的动力学效应;非晶合金的显做硬度为1207HV．压缩强度为1707．6MPa．呈典型的脆性断裂．断口中光滑区与脉状花纹区并存。     

等温退火对Fe_(60)Co_8Zr_(10)Mo_5W_2B_(15)大块非晶合金力学性能的影响

通过铜模真空吸铸法制备出直径为2 mm的Fe60Co8Zr10Mo5W2B15非晶合金棒,采用X射线衍射仪、示差扫描量热仪、显微硬度仪及万能试验机,研究了该非晶合金的结构和热稳定性及等温退火对其力学性能的影响。结果表明,该非晶合金的显微硬度、抗压强度和相对应变率分别为1343 HV、972.6 MPa和0.059%;在过冷液相区内退火,合金的显微硬度有所下降,而高于晶化温度退火,合金的显微硬度增大,显微硬度整体表现为随退火温度的升高逐渐增大的变化趋势;压缩变形过程中合金只表现出弹性变形,随退火温度的升高,合金抗压强度和相对应变率均逐渐下降。     

Co含量对FeCoZrB合金热性能、晶化过程及磁性能的影响

采用单辊快淬法制备(Fe1-xCox)76Zr9B15(x=0,0.25,0.5)非晶合金薄带,并对3种合金进行不同温度热处理。利用差热分析仪(DTA)、X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究3种合金的晶化行为、微观结构和磁性能。结果表明,Fe76Zr9B15、Fe57Co19Zr9B15和Fe38Co38Zr9B15合金的晶化激活能分别为363.50、434.86和536.33 k J/mol。Fe76Zr9B15非晶合金的初始晶化产物为Fe23B6型相和α-Fe相,Fe57Co19Zr9B15非晶合金的初始晶化产物为α-Mn型相和α-Fe(Co)相,Fe38Co38Zr9B15非晶合金的初始晶化产物为α-Fe(Co)相。随着热处理温度的增加,(Fe1-xCox)76Zr9B15(x=0,0.25,0.5)合金的矫顽力随各自晶化产物的不同而发生改变。     

Fe-Co-Zr-W-B块状非晶合金热稳定性的研究

采用工业纯原料和水冷铜型真空吸铸法研制了直径2 mm的Fe61Co10Zr5W4B20,Fe63Co10Zr5W2B20,Fe63Co10Zr5W4B18三种铁基块状合金,采用X射线衍射法、差示扫描量热法研究了合金的结构和热稳定性,探讨了它们的非晶形成能力。试验结果表明:以上3种合金中,前两种成分的合金几乎均由非晶相组成,第一种合金的玻璃转变温度Tg、晶化温度Tx分别为542℃和617℃,过冷液相区宽度ΔTx达到了75 K;第二种合金的玻璃转变温度Tg、晶化温度Tx分别为521℃和611℃,过冷液相区宽度ΔTx高达90 K,两种铁基非晶合金(特别是第二种合金)具有高的热稳定性和大的非晶形成能力(GFA)。第三种合金由非晶和少量α-Fe晶体组成。     

Fe_(77)Co_4Zr_9B_(10)合金的热稳定性、微观结构和磁性能研究

采用单辊快淬法制备Fe77Co4Zr9B10非晶合金,在不同温度下对该合金进行热处理。利用差热分析仪(DTA)、X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)以及振动样品磁强计(VSM)等手段对Fe77Co4Zr9B10合金薄带的晶化行为、微观结构和磁性能进行研究。结果表明:Fe77Co4Zr9B10非晶合金的晶化峰值温度Tp的晶化激活能Ep为525.19 k J/mol。Fe77Co4Zr9B10非晶合金在晶化初期,观察到α-Fe和α-Mn型晶化物析出;943 K退火,α-Mn型晶化物消失。Fe77Co4Zr9B10合金在晶化初期,α-Mn型晶化物的析出导致矫顽力(Hc)恶化;在943K退火后,Hc的下降与α-Mn型晶化物的消失和α-Fe相体积分数的增加有关。     

Co/Ni摩尔比对FeCoNiCrZr非晶合金晶化过程及磁性能的影响

采用单辊急冷法制备一系列不同Co/Ni摩尔比的FeCoNiCrZr非晶薄带,并对该系非晶合金进行等温热处理。采用X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究Co/Ni摩尔比的变化对(Fe0.52Co0.48-xNix)73Cr17Zr10系非晶合金的晶化过程和磁性能的影响。结果表明:x在0.06~0.30之间变化时,所制备的合金薄带基本为非晶结构;(Fe0.52Co0.48-xNix)73Cr17Zr10(x=0.18,0.30)两种非晶合金的晶化过程为Am→α-Fe(Co)+Am′→α-Fe(Co)+Cr2Ni3+Fe3Ni2+Cr2Zr+未知相;Co/Ni摩尔比的增加增强了合金的热稳定性,抑制了退火后α-Fe(Co)相的析出。两种合金的饱和磁化强度Ms随退火温度的变化趋势相同,在低于第一晶化峰值温度θp1退火时,Ms随退火温度的升高逐步上升;在温度高于Tp1退火时,Ms随退火温度的升高而迅速下降。     

晶化对Co43Fe20Ta5.5B31.5非晶合金磁性能的影响

采用单辊甩带法制备了Co43Fe20Ta5.5B31.5非晶合金薄带,利用差热分析、X-射线衍射以及振动样品磁强计研究了等温晶化和非等温晶化条件下晶化对显微组织和磁性能的影响.结果表明,等温晶化时,饱和磁感应强度Ms和矫顽力Hc都随晶化体积分数α的增加而增加.经过928 K保温55 min的晶化处理以后,合金的Ms值由制备态的37.2增加到58.4 A·m2/kg,与此同时矫顽力也由制备态的1.25×79.6 A/m增加到634.45×79.6 A/m.当只有(Co, Fe)21Ta2B6相析出时,Hc和Ms的增加幅度都比较小.随着晶化的进行,当晶体相(Co,Fe)3B2和(Co,Fe)B析出时Hc和Ms都发生突然增高.在非等温晶化条件下,Ms随终止温度的提高而单调增大,但增加幅度很小.Hc随终止晶化温度的提高而变化的幅度较大,并且变化非单调.在第1个晶化峰温度范围之内时,Hc随终止温度升高而提高,但终止温度高于第2个晶化峰结束温度时,矫顽力又急剧下降.终止温度从968 K提高到1153 K时,Ms从61.74增加到67.7 A·m2/kg, 矫顽力由267.6×79.6增加到416.2×79.6 A/m.当终止温度进一步提高到1273 K时,矫顽力又下降为152.2×79.6 A/m.     

Co基非晶软磁合金的制备与晶化动力学行为研究

采用旋铸急冷工艺在大气环境中制备出Co6.85Fe4Si10B17.5非晶合金带材.XRD分析表明:样品为完全非晶.用DiamondTG/DTA差热分析仪在高纯氩气保护下测量了非晶薄带的等温晶化动力学曲线.采用JMA方程计算出了合金的晶化动力学参数,在不同的晶化温度下,Avrami指数的值在2.11～2.58之间,晶化激活能Ec为113.67 kJ/mol.Co6.85Fe4Si10B17.5非晶合金的晶化方式是初晶型(761、791、803 K)和共晶型晶化(813 K),合金的晶化百分比与退火时间的关系曲线均为S型曲线.     

退火温度对MAO-TC4钛合金表面组织及腐蚀性能的影响

通过微弧氧化技术(Micro-arc oxidation, MAO)对TC4合金进行表面处理,随后采用X射线衍射仪、场发射扫描电镜、激光共聚焦显微镜、硬度测试以及电化学腐蚀等方法研究不同退火温度下MAO-TC4合金的表面氧化膜层形貌、厚度、硬度、相结构以及电化学腐蚀行为。结果表明:随着退火温度的升高,MAO-TC4合金表面氧化膜层的显微硬度亦随之增大,当退火温度为850 ℃时,其最高显微硬度为592 HV0.2。450~850 ℃退火温度范围内,随退火温度升高,MAO-TC4合金的膜层耐腐蚀性先增加后降低;当退火温度为650 ℃时,膜层的自腐蚀电流密度为0.125 μA/cm²,耐腐蚀性能最佳。     

退火处理对Al3CoCrCu1/2FeMoNiTi高熵合金激光涂层组织和性能的影响

目的研究Al_3CoCrCu_(1/2)FeMoNiTi高熵合金涂层的退火时效硬化及其强化机理。方法使用激光熔覆设备,在40Cr钢上制备了Al_3CoCrCu_(1/2)FeMoNiTi高熵合金涂层,对涂层进行了退火处理。使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和显微硬度计对涂层进行了分析。结果涂覆态涂层为BCC单相结构,经300℃和500℃退火,涂层仍然为BCC单相;700℃退火后,涂层析出了NiTi金属间化合物相;900℃退火后,涂层由FCC相及NiTi金属间化合物组成。涂覆态和经300~700℃退火的涂层为胞粒状,经900℃退火后,涂层为板条状。经300℃退火,涂层硬度下降,但超过300℃退火,硬度比涂覆态的高。700℃退火合金硬度达到最大值924HV。退火温度升到900℃后,硬度比700℃退火的低。NiTi析出相促进了硬度提高,位错强化机制能较好解释该高熵合金的固溶强化现象。结论Al_3CoCrCu_(1/2)FeMoNiTi合金涂层具有明显的时效硬化效应,700℃退火可获得最佳的时效硬化效果。     

退火对AlCoCrFeMnTi高熵合金相组成与显微形貌的影响

为了研究退火温度对AlCoCrFeMnTi高熵合金的物相结构、显微组织及硬度的影响,分别采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和显微硬度计对不同退火温度下AlCoCrFeMnTi合金进行了测试。结果表明:铸态AlCoCrFeMnTi高熵合金物相结构是由bcc主相和fcc相双相组成,且其各相衍射峰普遍较宽,这是由于原子半径差较大和冷却速度快引起的晶格畸变所致。600 ℃退火后,合金中形成了新的hcp相,当退火温度为800 ℃和1000 ℃时,合金衍射峰的峰形并未再发生显著变化。铸态和退火后的AlCoCrFeMnTi合金均为典型的树枝晶结构,1000 ℃退火后的扫描电镜照片中发现了典型的调幅分解组织。合金硬度值在铸态最大,达到了750 HV0.5,随着退火温度升高硬度逐步降低。在经过1000 ℃退火后,一方面由于合金中出现调幅分解组织,使得过饱和的原子大量析出,降低了晶格畸变程度,导致硬度下降;另一方面,由于退火温度的升高,加速了原子的扩散能力,降低了合金内部的内应力,此时合金硬度下降到604.9 HV0.5。     

高速电弧喷涂FeNiCrBSiNbW非晶涂层组织结构与力学性能对热处理温度的响应∗

Fe 基非晶涂层因较高的性价比、良好的耐蚀性而广泛应用于众多工业领域,但其在高温环境下的使役性能会因微观结构的变化而发生改变。 为了探讨 Fe 基非晶涂层组织结构与力学性能对热处理温度的响应,利用高速电弧喷涂技术制备 FeNiCrBSiNbW 非晶涂层,随后对其进行不同温度热处理,获得三种具有不同组织结构的涂层。 采用 X 射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、差示扫描量热仪、电子万能试验机、显微硬度计、纳米压痕仪对不同热处理温度下涂层的组织结构和力学性能进行表征。 结果表明:FeNiCrBSiNbW 涂层中非晶相的晶化过程包括初晶晶化与共晶晶化;随着热处理温度的升高,涂层的非晶相含量、孔隙率、结合强度与断裂韧性逐渐降低,而涂层的硬度与弹性模量不断增大。 研究成果对调控高速电弧喷涂 Fe 基非晶涂层的组织结构与力学性能有一定的指导意义。     

Effect of heat treatment on structure and magnetic properties of Fe65.5Cr4Mo4Ga4P12C5B5.5 bulk amorphous alloy

This study deals with the Fe65.5Cr4Mo4Ga4P12C5B5.5 ferromagnetic bulk amorphous alloy. XRD analysis showed an amorphous structure of the as-cast sample. The same method revealed that, after annealing at 973 K for τ=10 min, the sample displayed a crystalline structure with crystalline phases formed. The crystallization process of the alloy was examined by DTA analysis. It was shown that crystallization took place in the temperature range between 810 K and 860 K with the exo-maximum peak temperature at 846 K with a heating rate of 20 K·min-1. The method also showed that, at temperatures ranging from 753 K to 810 K, the alloy exhibited the properties of supercooled liquids. A correlation between heat-induced structural changes and magnetic properties of the alloy was determined by thermomagnetic measurements. Maximum magnetization M=3.7 Am2·kg-1 of the alloy was reached after its annealing at 733 K for τ=10 min. Upon annealing, the alloy exhibited a relaxed amorphous structure. Annealing the alloy above the crystallization temperature led to a decrease in bulk magnetization. After annealing at 973 K for τ=10 min, the bulk magnetization of the alloy was M'=0.45 Am2·kg-1. Accordingly, after crystallization and formation of new compounds, the magnetization of the alloy was decreased by a factor of about 7.7. The strength of the magnetic field applied during the measurements was H=10 k A·m-1. The samples were tested for changes in the microstructure and hardness of both the amorphous phase and the resulting crystalline phase.     

高纯金属钪的退火工艺

采用硬度测量和光学显微镜观察,研究了不同退火温度对锻压加工后高纯金属钪硬度和微观组织的影响。结果表明,在相同退火时间下,随着退火温度的提高,金属钪的平均晶粒度总体呈上升趋势,硬度先降低后趋于平稳。当退火温度低于725 ℃时,回复再结晶过程相对缓慢,平均晶粒度增长有限,而硬度随退火温度的升高持续降低,在725 ℃时达到最低点;高于725 ℃时,退火温度越高平均晶粒度越大,硬度已经趋于稳定不随退火温度的升高而变化。故高纯金属钪最佳退火工艺为725 ℃×30 min。经725 ℃×30 min退火后,锻压加工后的高纯金属钪达到完全退火态,晶粒均匀,平均晶粒尺寸为135 μm,硬度值由退火前的169.5 HV2下降至退火后的129.6 HV2。     

亚稳态ARB-Cu的微观结构与力学行为对退火工艺的响应关系

为研究退火热处理对累积叠轧法(ARB)制备的亚稳态超细晶纯铜的微观结构和力学性能的影响,在100～250℃内对ARB-Cu分别退火10、30及60 min.通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计和万能力学试验机对ARB-Cu的微观结构、力学性能以及断口形貌进行了分析.结果表明:随着退火温度的升高,ARB...     

表面纳米化Zr-4合金组织和性能热稳定性研究

采用表面机械研磨法(SMAT)对Zr-4合金进行处理,在其表面制备出纳米结构表层,并在不同温度下对其进行退火。利用偏光显微镜、X射线衍射仪、透射电镜、显微硬度计和电化学测量仪等分析手段,研究了SMAT处理Zr-4合金经不同温度退火后,其纳米表层组织、硬度的热稳定性,以及退火对耐腐蚀性能的影响。结果表明,SMAT处理Zr-4合金经低于350℃退火,其表层纳米晶组织、晶粒尺寸、显微硬度具有一定的热稳定性;Zr-4合金经SMAT处理实现表面纳米化后,其在1 mol/L H2SO4溶液中的耐腐蚀性能降低,进一步对其在低于350 ℃进行退火,其耐腐蚀性能得到改善,且退火后的耐腐蚀性能要优于原始未经SMAT处理的Zr-4合金     

Effect of annealing on the microstructures and Vickers hardness at room temperature of intermetallics in Mo-Si system

The microstructures and Vickers hardness at room tempcrature of arc-melting processed intermetallics of Mo5Si3-MoSi2 hypoeutectic alloy and hypereutectic alloy annealed at 1200℃ for different time were investigated. Lamellar structure consisted of MosSi3 (D8m) phase and MoSi2 (C11b) phase was observed in all the alloys. For Mo5Si3-MoSi2 hypoeutectic alloy, the lamellar structure was found only after annealing and developed well with fine spacing on the order of hundred nanometers after annealing at 1200℃ for 48 h. But when the annealing time was up to 96 h, the well-developed lamellar structure was destroyed. For Mo5Si3-MoSi2 hypereutectic alloy, the lamellar structure was found both before and after annealing. However the volume fraction and spacing of the lamellar structure did not change significantly before and after annealing. The effects of the formation, development and destruction of lamellar structure on Vickers hardness of alloys were also investigated. When Mo5Si3-MoSi2 hypoeutectic alloy annealed at 1200℃ for 48 h, the Vickers hardness was improved about 19% compared with that without annealing and formation of lamellar structure. The highest Vickers hardness of Mo5Si3-MoSi2 hypereutectic was increasing about 18% when annealing at 1200℃ for 48 h.