烧结RCo_5型合金的第二相与矫顽力

本文用X-线衍射方法对RCo_5型合金液相烧结体的研究表明:矫顽力随R_2Co_7相相对含量的增加调下降;随RCo_5相相对含量的增加单调地上升。内禀矫顽力的峰值与单一的RCo_5化学当量成分相对应。未加液相的烧结体矫顽磁性下降与R_2Co_(17)相的形成有关。在900℃进行时效时,Sm_(0.5)Pr_(0.5)Co_5合金的矫顽力下降是与基体分解成R_2Co_7相或该相相对含量增加有关。从而指示:与Strnat提出的磁壳钉扎模型不同,矫顽力的起源应是反磁化畴的成核。     

纳米晶Sm_2Co_(17)型块体永磁的制备及磁性能

制备了两种2∶17R型Sm-Co合金:Sm2(Fe,Cu,Zr,Co)17和纯二元Sm2Co17,并利用高能球磨和放电等离子烧结(SPS)制备了致密的纳米晶块体合金,研究了其磁性能和相结构的变化。Sm2(Fe,Cu,Zr,Co)17具有较高的矫顽力,而纯二元Sm2Co17矫顽力基本为零。但高能球磨可快速降低Sm2(Fe,Cu,Zr,Co)17合金的矫顽力。利用放电等离子烧结非晶粉末制备了纳米晶块体合金,纯二元Sm2Co17合金具有较高的矫顽力,并且具有1∶7H相结构。而Sm2(Fe,Cu,Zr,Co)17合金则因为Fe-Co相及Sm2O3相的析出,具有较高的饱和磁化强度和极低的矫顽力。     

钇掺杂M型锶铁氧体的结构与磁性能研究

采用固相烧结法于1150℃保温烧结3h制备了钇掺杂的M型锶铁氧体SrYxFe(12-x)O19(x=0,0.25,0.5,0.75,1.0)预烧料,再将预烧料在取向磁场下压制成型后于1295℃保温3h烧结成磁体。用X射线衍射仪对烧结磁体的相结构进行分析,用扫描电子显微镜对烧结磁体的表面形貌进行分析,用磁性能测试仪测试烧结磁体的磁性能。结果表明,随着钇掺杂量的增加,晶格常数a呈现非常微小的变化,c缓慢增大,a/c先增大后减小,晶体X射线密度dX-ray近似呈线性增加。SEM分析表明制备的磁体具备典型的六方晶系结构的形貌特征。磁性能研究表明随着钇掺杂量的增加,剩磁Br单调增加,内禀矫顽力Hcj、最大磁能积(BH)max与磁感矫顽力Hcb的变化规律均为先增大后减小;当x=1.0时,剩磁Br达到最大值420.7mT,但内禀矫顽力Hcj随之变为最小值;当x=0.75时Hcj达到最大值323.7kA·m-1,同时剩磁Br达到了410.4mT。     

高温稀土永磁体Sm(CobalFe0.09Cu0.09Zr0.03)7.69磁性能的研究

采用粉末冶金法制备Sm(CobalFe0.09Cu0.09Zr0.03)7.69稀土永磁体,研究了烧结温度对磁体的磁性能的影响。结果表明:随着烧结温度的提高,剩磁Br、内禀矫顽力Hcj及最大磁能积(BH)max都先增加后降低。磁体的综合磁性能在烧结温度为1230℃时最优,室温下Br、Hcj和(BH)max分别达到10.40kGs、25.16kOe和25.88MGOe,且1230℃烧结磁体的温度稳定性较好,有望应用在500℃的工作环境中。     

烧结温度对稀土永磁Sm(Co0.72Fe0.15Cu0.1Zr0.03)7.5的磁性能的影响

采用粉末冶金法制备稀土永磁Sm(Co0.72Fe0.15Cu0.1Zr0.03)7.5,研究烧结温度对磁体的磁性能的影响.结果表明:随着烧结温度的提高,剩磁Br、内禀矫顽力Hci及最大磁能积(BH)max都先增加后降低.虽然Br在烧结温度为1220℃时获得最大值0.95T,但磁体的综合磁性能在烧结温度为1215℃时最优,Br、Hci和(BH)max分别达到0.94T、2276.6kA·m-1和171.9kJ·m-3.1215℃烧结的磁体的温度稳定性较好,有望应用到550℃环境中.     

Nd—Fe—B粘结磁体磁粉制备

本文所介绍的Nd-Fe-B粘结磁体磁粉的制备系采用铸态Nd-Fe-B合金高温氢气爆裂法。氢爆过程由氢化—加温—真空脱氢等步骤组成。加热温度为750～950℃。本方法制备的粘结磁体的内禀矫顽力H_(ci)≥800kA/m;各向同性的最大磁能积(BH)_(max)≥32kJ/m~3。     

块状纳米晶Sm2Co17烧结磁体的研究

采用高能球磨和放电等离子烧结技术制备了致密纳米晶Sm2Co17烧结磁体,研究了粉末和烧结磁体的结构和磁性能.球磨粉末在低温退火(<1023K)时,主相为TbCu7结构;高温退火(>1023K)时,主相为Th2Zn17结构.退火温度从923K增加到1223K,粉末的矫顽力从0.99T下降到0.12T.烧结磁体也具有TbCu7结构,磁体平均晶粒尺寸约为35nm.室温时磁体的剩磁为0.65T,矫顽力达0.87T.烧结磁体具有较好的高温性能,573K时的剩磁为0.6T,矫顽力为0.32T.     

Ce对烧结钕铁硼磁体永磁性的影响

Ce在镧系元素中是具有特殊性质的一员,其根源在于它的混合价特性。在Ce_2Fe_(14)B化合物中,Ce表现出强烈的+4价倾向,不仅自身4f电子缺失无法贡献稀土离子磁性,而且离子半径过小导致Fe-Fe间距缩减,使Ce_2Fe_(14)B居里温度和饱和磁极化强度都以较大的幅度地下降。另外,在Ce-Fe-B三元合金中,Ce倾向于生成Laves相CeFe_2,而非富稀土低熔点晶界浸润相,不能在烧结磁体中产生使主相晶粒退磁耦合的矫顽力机制,烧结Ce-Fe-B难以实现高矫顽力。尽管如此,Ce_2Fe_(14)B仍具有优良的内禀磁性,通过快淬方法可制备出性能适中的(Ce,Nd)-Fe-B各向同性磁粉,而通过贫Ce富Nd和贫Nd富Ce双合金或双主相烧结的方法,用富Nd相承担分割主相晶粒提高矫顽力的功能,也实现了高性价比(Ce,Nd)-Fe-B烧结磁体的商品化。综合阐述了元素Ce影响钕铁硼磁体内禀磁性和矫顽力方面的研究工作。     

2∶17型烧结SmCo磁体磁畴壁钉扎机制

采用传统烧结工艺制备了一组2∶17型烧结SmCo磁体。采用综合物性测量系统(PPMS)、洛伦兹透射电镜(LTEM)和微磁学计算研究了磁体的磁性能、磁畴结构及磁化过程中磁矩的变化过程。结果表明:经慢冷工艺的样品矫顽力为2180kA/m,磁畴壁沿1∶5相分布显示出明显的畴壁钉扎特性,未经慢冷工艺的样品矫顽力很低且磁畴壁呈直线型穿过2∶17相;经慢冷工艺的样品的Cu元素在1∶5相处富集使两相交界处磁晶各向异性降低;微磁学模拟计算证明1∶5相和2∶17相界面处对磁畴壁的吸引钉扎导致慢冷样品矫顽力的提高。     

爆炸法制备Sm2Fe17Ny永磁体

本文介绍了爆炸烧结Sm_2Fe_(17)N_7永磁体的试验及其结果.试验时,在外加磁场下把Sm_2Fe__(17)N_y磁粉取向压制成形后装人金属包套内并抽真空,炸药装在包套外的纸筒内,雷管引爆炸药后,在爆轰压力作用下,磁粉被压实而烧结成磁体。试验结束后,取出磁体测量密度及磁性参数。烧结磁体密度在理论密度6的85％～96％范围内,磁能积大于88 KJ·m~(-3)。它表明,爆炸烧结工艺是制备Sm_2Fe_(17)Ny永磁体的有效工艺。     

稀土—铁—氮化合物Sm2（FeM）Nx永磁材料

采用机械破碎与氢破碎和氮化处理方法制得了Sm_2Fe_(17)N_x化合物粉末和粉末压结体,研究了金属钐含量。过渡族元素(M=Co、Cr、V、Zr)部分取代铁对粉末压结体磁性能的影响和Sm_2Fe_(17)N_x化合物的稳定性。结果表明,铬能显著提高粉末的矫顽力,而钒能够改善退磁曲线方形度。低于600℃Sin_2(Fe_(1-y) M_y _(17)N_x粉末在真空、氩气、氮气中是稳定的;高于600℃Sm_2Fe_(17)N_x化合物将发生分解。     

淬火温度对Al_(0.5)CoCrFeNiSi_(0.2)高熵合金组织结构的影响

采用真空电弧熔炼的方法制备了高熵合金Al0.5CoCrFeNiSi0.2。对其进行600℃到1100℃保温10h后淬水的淬火处理。通过金相显微镜、扫描电镜及附带的能谱仪、X射线衍射仪和透射电镜观察分析合金的组织结构。用显微硬度计测定合金的显微硬度。结果表明:铸态和淬火态的合金组织均呈典型的枝晶形貌,枝晶含有非晶相和纳米级颗粒。在淬火加热温度低于800℃时,随着淬火温度升高,晶粒细化、fcc相含量减少,硬度随淬火温度的升高而提高;当温度升高至900℃后,枝晶相长大,fcc相含量增加,大块枝晶中析出一种富含Al、Ni的θ相,硬度下降。     

Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)-Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)复合阴极的制备及其电化学性能

采用固相反应法合成中温固体氧化物燃料电池的Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)阴极粉末,经机械混合法制备出Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)-Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)复合阴极粉末。研究了不同煅烧温度得到粉末的晶体结构,判断得出Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)阴极粉末的最佳煅烧温度,表征了Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)和Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)之间的化学相容性。通过电化学工作站对Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)和Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)-Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)的电化学性能进行了测试。结果表明:Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)的最佳煅烧温度大约是1400℃,Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)阴极和Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)电解质二者之间呈现出良好的化学相容性。Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)-Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)粉末的中位径(D_(50))约是8.034μm。Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)电解质粉末的添加有效地降低了Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)的极化电阻。与Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)相比,Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)-Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)复合阴极的单电池在700℃时具有更高的功率密度。     

稀土—铁系磁体的开发动向

介绍了Nd-Fe-B系、Pr-Fe-B系等R_2Fe_(14)B型磁体以及吸氮的ThMn_(12)型、Th_2Zn_(17)型氮系稀土磁体的开发动向。     

P92钢奥氏体化后的冷却方式对650℃时效组织及硬度稳定性的影响

采用扫描电镜二次电子/背散射成像模式(SEM-SE/BSE)、能谱分析(EDS)和复相分离技术(MPST)研究P92钢试样于1060℃/1h奥氏体化后以不同方式冷却(空冷/置炉门口冷:缓冷)经760℃/2h回火(空冷)后再经650℃时效后的组织及硬度的稳定性。结果表明:P92钢时效后的显微组织均为基体相与析出相(M₂₃C_6相和Laves相);奥氏体化后冷却方式对650℃时效后组织及试样硬度有明显影响:缓冷时效试样的析出总量大而硬度低,且Laves相的体积分数/颗粒粗化倾向明显较大,M₂₃C_6相体积分数较小;在650℃时效1000h和3000h期间,空/缓冷时效试样的硬度基本不变/下降;此外,650℃时效试样组织及硬度的稳定性与过冷奥氏体及马氏体的稳定性有关。因此,工业现场管道奥氏体化后应尽快散热。     

淬火冷却速率对6082铝合金力学性能的影响

采用末端淬火(JEQ)实验、使用JMatpro7.0模拟软件并结合硬度、拉伸性能测试以及透射电子显微镜(TEM)观测，研究了轨道交通用6082铝合金的淬火敏感性。结果表明：(1)由JMatpro7.0模拟得到的TTT曲线表明，6082铝合金的淬火敏感温度区间为220~425℃，β和β'相的鼻尖温度为375℃。合金的CCT曲线表明，为了抑制淬火过程中β'(亚稳相)的析出，合金的淬火冷却速率必须大于6℃/s；(2)随着末端淬火距离D的增大6082铝合金的时效态硬度和强度下降，淬透深度为23 mm；(3)随着淬火冷却速率的降低淬火诱导析出相β在异质形核点α-(AlMnFeSi)相上优先析出，在后续的时效过程中β相长大并吸收周围的溶质原子，晶内时效析出强化相β'减少；(4)慢冷过程中，晶界附近的空位浓度降低，晶界的无沉淀析出带(PFZ)变宽。     

DyAl薄膜真空扩散渗及时效处理对烧结NdFeB磁性和耐蚀性的影响

采用直流磁控溅射的方法,在烧结NdFeB磁体表面制备DyAl合金薄膜,对镀膜样品进行了真空扩散渗(800℃×6h)和时效处理(900℃×2.5h+490℃×5h),研究其耐热性和耐蚀性。经过真空扩散渗及时效处理,磁体的内禀矫顽力Hcj提高14.7%,磁体PCT失重从26.155 mg/cm2降低为1.731 mg/cm2,动态极化曲线显示Dy、Al元素的扩散改变了基体的腐蚀电位和腐蚀电流。结果表明,DyAl薄膜扩散进入NdFeB表层基体中,提高了磁体的耐热性和耐蚀性。     

铸造Mg-3Zn-0.5Cu-0.6Zr镁合金的时效析出行为研究

利用金相显微镜、显微硬度计、X射线衍射仪、扫描和透射电镜研究了铸造Mg-3Zn-0.5Cu-0.6Zr镁合金铸态和固溶时效后的显微组织,初步确定了时效Mg-3Zn-0.5Cu-0.6Zr镁合金中主要合金相的种类和形态.合金铸态组织主要由初晶Mg基体和(Mg+Mg2Cu,CuMgZn)共晶组成.固溶后,晶界处大部分非平衡共晶组织溶解;180℃/20h时效后达到合金时效硬度峰值,此时晶内析出相主要有三类:(1)轴线垂直于(0001)Mg,板条状或棱柱状β2’-MgZn2,长度50nm～200nm,该相是合金的主要时效硬化相;(2)较粗大的、其轴线仍与基面垂直的六棱柱状β2’-MgZn2;(3)轴线平行于(0001)Mg,板条状或针状β-MgZn,长度50nm～150nm.     

热处理对无磁铸造AI—Cu—Zn合金组织和性能的影响

本文研究了高合金化的 Al—Cu—Zn 无磁合金经过均匀化退火。淬火及时效处理后,其组织和性能的变化,作为该合金热处理的依据。试验结果表明,含18—20%Cu 及20—22%Zn 的铸造 Al 合金铸态下的 H_B 值约为105kgf/mm~2,均匀化退火后减小到84kgf/mm~2。经过440℃淬火和自然时效后,其硬度随时效时间而增大,20天后 H_B 值由淬火状态的104kgf/mm~2增加到123kgf/mm~2;440℃淬火和160℃人工时效后,合金的硬度明显减小,时效29小时后,H_B 值约为76kgf/mm~2。淬火后自然时效或者淬火后人工时效,该合金的碎化率不发生明显的变化,测得的 K 值为0.08～0.09×10~(-6)cm~3/g,而铸态下的磁化率比这个数值要小(0.04～0.06×10~(-6)cm~3/g)均匀化状态的 k 值略低于铸态。上述性能是由各种状态下合金中的组织特征决定的。均匀化退火后,合金的组织为α T′ η;淬火后,保留了高温α CuAl_2的组织特征,再经人工时效后,η自两个相中析出,η为非强化相,因而,该合金用淬火时效不能达到强化的目的,不宜采用此种热处理形式。     

放电等离子烧结新型NdFeB永磁材料工艺研究

采用放电等离子烧结技术制备了新型NdFeB磁体，研究了烧结工艺和热处理工艺对磁体的磁特性、尺寸精度及致密度的影响。同时利用B-H回线仪、扫描电子显微镜对其磁特性、显微组织结构进行了分析测试。结果表明，这种新型的烧结NdFeB磁体具有独特的显微组织结构，主相NdFe14B晶粒细小、尺寸均匀，富钕相弥散分布在主相边界上。获得最佳工艺条件下制备的磁体的磁特性为：最大磁能积(BHmax)240kJ／m^3，内禀矫顽力(Hci)1160kA／m，磁体的密度达到7．58g／cm^3，接近材料的理论密度，同时磁体的尺寸精度达到20μm。