Co对Al-5%Fe合金铸态组织的影响

研究了Co对Al-5?(质量分数,下同)合金中Al3Fe相形貌的改善作用.合金中加入Co后可以在很大程度上改善Al3Fe相的形貌:未加Co的Al-5?合金中的Al3Fe相大多为粗大的针状和片状;Co的加入量为0.2%时,Al3Fe相的形貌为小花朵状和细小条状;Co的加入量在0.2%～1.0%时, 细化效果较好,但尤以0.2%为最好,Co的加入量超过1.0%后,Al3Fe相开始略微粗化.在对Co元素的面扫描时发现其大多固溶在Al3Fe相内.X衍射分析发现,Co的量为0.2%和1.0%时合金中只存在Al和Al3Fe相,并未发现其它相.     

Cr对Al-5%Fe合金中初生Al3Fe相形貌的影响

采用普通熔铸的方法研究了加Cr对Al-5%Fe合金铸态组织的影响,采用XRD方法分析了合金中的物相.结果表明,Cr可以明显改善合金中的初生Al3Fe相形貌.不加Cr时,合金中的初生Al3Fe相大多为针状、针片状,仅有少量为花朵状;加入0.2%～1.0%Cr,Al3Fe相转变为细小针状和针点状;Cr含量超过1.0%时,组织开始粗化,出现长针状和星状Al3Fe相.SEM扫描表明,Cr主要固溶在Al3Fe相中.XRD并未检测到含Cr化合物.     

Mg对共晶Al-2％Fe合金显微组织的影响

为了消除粗大针状富铁相对Al-Fe合金组织和性能的不良影响，在金属型铸造共晶Al-2％Fe合金中添加了质量分数为0．2％～0．8％的合金元素Mg，利用光学显微镜和电子探针研究了Mg对共晶合金组织以及富铁相形态的影响．研究结果表明：共晶Al-2％Fe合金组织为针状Al3Fe相与（α-Al）相所组成的非规则共晶组织；添加Mg后，合金组织转变为由树枝状初生（α-Al）和枝晶间网状分布共晶体所组成的亚共晶组织，富铁相尺寸显著降低；随着Mg添加量的增加，初生（α-Al）枝晶二次枝晶间距增大，一次枝晶出现熔断。     

(Si+Mn)/Fe对Al-5Cu合金铸态组织及力学性能的影响

在Al-5Cu-0.3Fe高强铸造合金中添加Mn和Si,采用OM、SEM、EDS及DSC等分析方法研究(Si+Mn)/Fe质量比(K=3、4、5和6)对其铸态组织及力学性能的影响。结果表明：随着K值的增大，富Fe相形貌的变化趋势为针状→汉字状→粗大汉字状富Fe相聚集，富Fe相由针状Al₃FeMn向汉字状Al₆FeMn转变。Al-5.0Cu-0.3Fe-1Si-xMn合金，K=4时，拉伸断口展现良好的塑性特征，合金的综合力学性能最佳，比K=3时抗拉强度和延伸率分别提高了22%和65%。Si和Mn元素对Al-5.0Cu-0.3Fe合金的富Fe相有良好的变质作用。适当减少Mn的添加量，而增加Si的含量，保持(Si+Mn)/Fe=4,有助于减少合金的孔洞缺陷，降低热裂敏感性，较好地调控富Fe相形貌和尺寸。     

稀土对Al-Ti-B合金中Al3Ti颗粒形貌的影响

在工业Al-5Ti-1B中间合金的重熔稀释过程中添加稀土元素,采用光学显微镜观察了Al3 Ti相的分布和形貌,并用能谱仪进行了微区线扫描成分分析.结果表明,在900℃时加入稀土可明显改善Al3Ti相的形貌,并改善Al3Ti颗粒在金属基体上的分布,在850℃时加入稀土会产生少量的针状Al3Ti相,而在950℃时加入稀土,Al3Ti相则全部为针状;同时,通过线扫描分析发现,稀土元素包覆在Al3Ti周围,阻止了Al3Ti相的长大,细化了Al3Ti的尺寸.     

Nb的添加对Fe3B/Nd2Fe14B纳米永磁体磁性能与微观结构的影响

研究了微量合金元素Nb的添加对Fe3B／Nd2Fe14B型纳米复合永磁体微观结构与磁性能的影响规律。结果表明,添加Nb元素可以稳定非晶相,阻碍Fe3B粒子的结晶动力学。Nd5．5Fe70．0Co5Cu0．5Nb0．5B18．5非5晶合金在640℃退火处理30min可获得最佳磁性能：Br=1．05T,JHc=367kA／m,(BH)max=80．2kJ／m^3。Nb与Cu的复合添加对Fe3B晶粒的细化效果更显著;Nb元素的添加可以提高合金的磁性能,但添加量必须适中。     

Fe替代Co对铸态及快淬态AB5型贮氢合金微观结构及电化学性能的影响

用铸造及快淬工艺制备了AB5型Mm（NiMnSiAl）4.3Co0.6-xFex（x=0、0．1、0．2、0．3、0．4、0．5、0．6）贮氢合金，用XRD、TEM及SEM测试了铸态及快淬态合金的微观结构，并全面测试了合金在铸态及快淬态下的电化学性能。研究了Fe替代Co对铸态及快淬态贮氢合金微观结构及电化学性能的影响。结果表明，Fe替代Co对铸态及快淬态合金的相结构没有明显影响，但对合金的电化学性能影响显著。对铸态及快淬态合金，随Fe替代量的增加舍金的容量下降，但循环寿命得到不同程度的改善。尤其使快淬态合金的循环寿命显著增加。Fe替代Co对舍金的初始活化性能没有明显影响，铸态及快淬态舍金经过2～4次循环均可完全活化。     

Fe100-x（Ga0.75Al0.25x（21．2≤x≤26．8）合金的结构与磁性

采用X射线衍射仪（XRD）对Fe100-x（Ga0.75Al0.25x（21．2≤x≤26．8）合金的相组成和晶格常数进行分析，表明晶格常数随Ga、Al替代量的增加而变化，反映了合金中A2相的减少和B2、D03有序相的增加。在差热分析仪（DTA）上测得Fe100-x（Ga0.75Al0.25x（x=25．2）合金样品的DTA曲线。研究发现Fe100-x（Ga0.75Al0.25x（21．2≤X≤26．8）合金经650℃均匀化退火处理后，当X≤22．8时为无序的体心立方结构A2相。当x=25．2时，合金为B2单相结构。当x=26．8时，合金的组织基本为DO3单相。采用振动样品磁强计（VSM）对此系列合金的磁性进行研究。研究发现其饱和磁化强度表现出先减小后增大的变化规律，这是该系列合金中有序相的存在引起的。分析认为晶格常数与饱和磁化强度的变化与合金磁致伸缩改变存在必然联系。     

低Co贮氢合金ReNi3.5Co0.3Mn0.3Al0.4Fe0.5-xSnx(x=0～0.4)的相结构和电化学性能

对比研究了铸态和退火态ReNi3.5Co0．3Mn0．3Al0．4Fe0.5—xSnx(x＝0—0．4)贮氢合金的相结构和电化学性能。XRD分析表明，铸态和退火态的无Sn合金均为单相CaCu5型结构；而在含Sn合金中，除CaCu5型结构的主相之外，还存在有LaNiSn第二相，且第二相的含量随合金Sn含量(x)的增加而增多；退火处理可以减少含Sn合金中第二相的含量。电化学测试表明，Sn含量对铸态合金的活化性能没有影响，但Sn含量的增加会导致合金的放电容量降低；退火处理可使Sn含量x≤0．2的合金的活化次数及放电容量略有增加，但使Sn含量更高(x＞0．2)的合金的活化性能及放电容量明显降低。随Sn含量x的增加，铸态合金的放电电位平台、高倍率放电性能及循环稳定性均有所降低；退火处理能显著改善含Sn合金的放电电位平台和循环稳定性，但使合金的高倍率放电性能进一步降低。     

La0.67Mg0.33Ni3.0-xAlx(x=0～0.3)贮氢合金的相结构及电化学性能的研究

研究了Al元素对合金La0．67Mg0．33Ni3．0中Ni的替代对舍金的微观组织结构及电化学性能的影响。X射线衍射(XRD)分析结果表明La0．67Mg0．33Ni3．0合金由PuNi3型(La，Mg)Ni3相和Ce2Ni2型(La，Mg)2Ni7相组成，Al元素加入后，开始出现CaCu5型LaNi5相，随着Al含量的增加，LaNi5相逐渐增多，当x=0．3时，LaNi5相成为合金的主相，合金La0．67Mg0．33Ni3．0中Al的X荧光元素面分布图像表明了Al元素主要进入LaNi5相中，说明Al是一种LaNi5相形成元素；电化学测试表明，随着Al含量的增加，合金的最大放电容量依次下降，4种合金的最大放电量分别为392、324、267和252mAh／g，活化次数变化不大(2～3次即可活化)，循环稳定性先增加后下降。     

Segregation Behavior and Evolution Mechanism of Iron-Rich Phases in Molten Magnesium Alloys

A new method has been proposed to prepare Mg-Al-Si master alloys by utilizing scrap Al-Si-Fe alloys with higher Fe levels,which aims to segregate Fe from Al-Si-Fe alloys by Mg melt.The segregation behaviors,microstructure morphology and evolution mechanism of iron-rich phases in Mg-Al-Si alloy melts were studied,after Al-14Si-4Fe(wt%) alloys were added and dissolved completely.In the Mg-Al-Si alloys,iron has very little solubility and tends to combine with other elements to form intermetallic phases,which grow into a deposition layer due to the higher density.During the cooling and solidifying process of Mg-Al-Si melts,the needle-like Al5 SiFe phase in Al-14Si-4Fe alloy evolved into blocky Al_5Fe_2 and Al_(0.7)Fe_3Si_(0.3) phases.Besides,the Fe levels of the Mg-Al-Si master alloys were reduced to 0.017 wt%from nominal content of 0.164 wt%.Based on the above results,this work carried out a semi-quantitative phasecompositions analysis for the deposition layer by relative intensity ratio(RIR) method,and evolution mechanism of the iron-rich phases had also been discussed.This study has paved a new way to regenerate the scrap Al-Si-Fe alloys,which has a great significance of promoting the recycling of aluminum resources.     

Electron microscopy of metastable phases in rapidly solidified Al-Co alloys

Four binary Al-Co alloys containing 2·4, 14, 20 and 25 at.% Co and a ternary Al-Co-Si alloy with 20 at.% Co and 5 at.% Si were rapidly solidified from the liquid state by melt spinning. It has been shown that the solid solubility of Co in Al can be increased up to at least 1·7at.% from the negligible value under equilibrium conditions. Two metastable crystalline intermediate phases and a D1 _a -type ordered phase were observed in localized regions in the rapidly solidified Al-2·4at.%Co alloy. A quasicrystalline decagonal phase has been observed in all the other rapidly solidified alloys. This decagonal phase was shown to contain dislocations, dislocation loops and also twin-like defects. The phenomenon of polytypism was also observed in this decagonal quasicrystalline phase. In extremely thin areas of the Al-14at.% Co alloy ribbons on amorphous phase was detected. Transmission electron microscopy was used to extensively characterize the phases in the as-solidified condition and also those produced during and after transformation to the equilibrium constitution. Work carried out when both the authors were in the Department of Metallurgical Engineering, Banaras Hindu University, Varanasi 221 005, India     

Thermal Analysis of FeCoCu Pre-Alloyed Powders Used for Diamond Tools

By simulating the pressureless sintering process, the thermal effects of FeCoCu pre-alloyed powders have been investigated. According to the notions of the Kissinger method, the activation energies in the expansion-shrinkage conversion stage are analyzed. Results show that with Fe content increasing, the specimens’ specific heat capacity values present the increasing trend. The 25%Fe–15%Co–60%Cu specimens have negative enthalpy value at 10°C/min and 20°C/min heating rate but positive values at 30°C/min. For the specimens with lower Cu content, the enthalpies are always positive. It is established that both the specific heat capacity and enthalpy are larger when at higher heating rates. The activation energy of the 65%Fe–15%Co–20%Cu specimens is 10 times higher than that of the 25%Fe–15%Co–60%Cu specimens and the 45%Fe–15%Co–40%Cu specimens.     

Formation of metastable phases and nanocomposite structures in rapidly solidified Al-Fe alloys

In the present work the structure and morphology of the phases of nanocomposites formed in rapidly solidified Al-Fe alloys were investigated in details using analytical transmission electron microscopy and X-ray diffraction. Nanoquasicrystalline phases, amorphous phase and intermetallics like Al₅Fe₂, Al₁₃F₄ coexisted with α-Al in nanocomposites of the melt spun alloys. It was seen that the Fe supersaturation in α-Al diminished with the increase in Fe content and wheel speed indicating the dominant role of the thermodynamic driving force in the precipitation of Fe-rich phases. Nanoquasicrystalline phases were observed for the first time in the dilute Al alloys like Al-2.5Fe and Al-5Fe as confirmed by high resolution TEM. High hardness (3.57 GPa) was measured in nanocomposite of Al-10Fe alloy, which was attributed to synergistic effect of solid solution strengthening due to high solute content (9.17 at.% Fe), dispersion strengthening by high volume fraction of nanoquasicrystalline phase; and Hall-Petch strengthening from finer cell size (20-30 nm) of α-Al matrix.     

镁含量和硅对铁-锌铝镁合金固-液扩散偶中Fe-Al反应层的影响

在热浸镀锌中,铁基表面Fe-Al化合物层的形成会影响镀层的生长和质量。将Fe/(Zn-11%Al-3%Mg)和Fe/(Zn-11%Al-x%Mg-0.2%Si)扩散偶在600℃下进行25min的固-液扩散实验,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究了镁含量和硅对铁-锌铝镁合金固-液界面Fe-Al合金层形成的影响。结果表明,Fe/(Zn-11%Al-3%Mg)固-液扩散偶反应层由FeAl3和Fe2Al5相层组成;随着Mg含量的增加,Fe/(Zn-11%Al-x%Mg-0.2%Si)扩散偶中反应层的厚度呈现先增加后减少再增加的变化趋势,当镁含量为3%时反应层厚度最薄;Fe/(Zn-11%Al-3%Mg)扩散偶中Fe-Al反应层的平均厚度比Fe/(Zn-11%Al-3%Mg-0.2%Si)扩散偶中反应层的厚度大60μm,证明Si元素起到抑制Fe-Al反应层形成的作用。研究结果为解释Super Dyma合金镀层中不形成明显的Fe-Al抑制层提供了实验依据。     

铝合金熔体氧化制备Al2O3 / SiC/ Ni/ Al-Si多相模糊界面陶瓷基复合材料

针对Al₂O₃ / Al 复合材料中金属相Al 对其高温性能的不利影响, 本试验在高温下将铝合金熔体氧化渗透到注浆成型的SiC/ Ni 多孔预制体中, 制备了Al₂O₃ / SiC/ Ni/ Al-Si 多相陶瓷基复合材料。借助光学显微镜、电子显微镜(SEM) 、X 射线衍射仪(XRD) 、波谱仪( EDS) 等手段分析了预制体和复合材料的相组成、微观结构及界面特征。结果表明, 复合材料的主晶相为Al₂O₃ 与SiC , 相间存在Al (Si) 复合氧化物、NiAl₂O₄ 及Ni 与Al-Si 合金相, 各相界面处成分呈连续过渡变化趋势, 构筑了具有模糊界面特征的多相复合材料。      

杂质含量对Al－Fe合金加工软化规律的影响

研究了杂质含量对Ａｌ－２．０％Ｆｅ合金加工软化规律的影响。结果表明，杂质含量较低（０．００４％）的Ａｌ－Ｆｅ合金，在６０％以上轧制率时出现加工软化现象；杂质含量增加（０．０４％）时，在轧制率高达９０％以上方出现加工软化；而杂质含量较高（０．４％）的Ａｌ－Ｆｅ合金在轧制过程中没有出现加工软化。加工软化机制为多边化回复，基体中的杂质元素阻碍回复进行，加入Ｆｅ形成第二相有利于基体净化，从而提高基体的层错能，易于多边化回复进行。     

抗Zr“中毒”Al-Ti-B-C中间合金对7050铝合金力学性能的影响

通过场发射扫描电子显微镜(FESEM),X射线衍射仪(XRD),能量色谱仪(EDS)分析Al-5Ti-1B,Al-4Ti-1C和Al-5Ti-0.8B-0.2C中间合金的微观组织与物相组成,比较研究3种中间合金对7050铝合金晶粒尺寸与力学性能的影响。结果表明:Zr的存在削弱了Al-5Ti-1B和Al-4Ti-1C中间合金的细化效果,而对Al-5Ti-0.8B-0.2C中间合金细化效果影响较小。含掺杂型TiC粒子的Al-5Ti-0.8B-0.2C中间合金具有较好的抗Zr"中毒"能力,加入量为0.2%(质量分数,下同)时,含Zr7050铝合金平均晶粒尺寸由200μm细化至(60±5)μm,室温极限抗拉强度由405MPa提高到515MPa,提高了27.2%,伸长率由2.1%提高到4.1%。而加入0.2%的Al-5Ti-1B或Al-4Ti-1C中间合金时晶粒尺寸较粗大且分布不均匀,表现出明显的细化"中毒"。     

Fe和Ce 含量对Galfan合金力学性能及耐蚀性的影响

将真空熔炼的Zn-Fe-Ce中间合金加入到Zn-Al熔池中,制备Zn-5Al-0.1Ce-xFe和Zn-5Al-yCe-0.1Fe合金,分析了Fe和Ce含量对合金显微组织及力学性能的影响,并使用电化学工作站测试了合金的电化学性能。结果表明,在Zn-5Al-0.1Ce合金中Fe含量大于0.02%后会形成颗粒状的FeAl3Znx相。随着Fe含量的增加,FeAl3Znx相和先共晶的η-Zn相增加,Zn-Al共晶组织由层片状向点状转变。添加0.1%以下的Fe可提高Galfan合金的抗拉强度。但随着Fe含量的增加,合金的抗拉强度略有降低,Zn-5Al-0.1Ce-0.02Fe合金的综合力学性能最好。添加0.04%以下的Fe会提升合金耐蚀性。此外,随着Ce含量的增加,Zn-5Al-yCe-0.1Fe合金的抗拉强度有所降低,耐蚀性变化不明显。因此,在生产中需要根据镀层性能要求,严格控制合金液中的Fe和Ce含量。