机械合金化制备Al_(65)Fe_(25)Ni_(10)纳米合金粉的磁性研究

用机械合金化法制备A165Fe25Ni10纳米合金粉末.采用X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)研究了其结构和磁性随球磨时间的演变.结果表明:在球磨初期,粉末晶粒尺寸急剧减小,内应变迅速增大:球磨50 h后晶粒尺寸、内应变基本保持稳定.矫顽力(Hc)随球磨时间的增加先增大,球磨50 h后急剧减小.在晶粒尺寸较小时,矫顽力与晶粒尺寸的六次方成正比;晶粒尺寸较大时,矫顽力与晶粒尺寸成反比.     

高能球磨制备纳米级WC/Cu复合粉末的研究

利用XRD、SEM等分析研究了高能球磨时间对WC／Cu复合粉末结构、形貌及相的影响。结果表明，随球磨时间的延长复合粉末发生细化达到纳米级粒度，球磨24h可获得稳定晶粒尺寸，最小晶粒尺寸为21．5nm。其中WC粉末晶粒细化速率较Cu的慢；球磨过程中，有少量的WC固溶于Cu中，形成Cu(WC)固溶体。     

高能球磨制备纳米WC-Co复合粉末及其SPS烧结

本文采用高能球磨法制备纳米结构WC-Co粉末,并采用放电等离子体烧结方法(SPS)对该纳米粉末进行致密化。使用X射线衍射、SEM等手段分析了高能球磨对WC-Co复合粉末中WC晶粒尺寸和粒度的影响。发现经过90h左右的高能球磨,WC-Co的粉末粒度可以达到300nm左右,而WC的晶粒尺寸可以细化到8nm左右。经过SPS烧结后,合金中的WC相的晶粒尺寸可以保持在300nm左右,而Co多以fcc结构出现。     

基于BP神经网络的细晶Ti_2AlNb基合金粉末球磨工艺研究

应用BP神经网络算法分析并预测了高能行星式球磨过程中工艺参数和球磨后Ti_2AlNb基合金粉末的形貌特征之间的关系,建立了粉末参数预测模型。BP网络模型的输入参数为球磨转速,球磨时间,球料比;输出参数为球磨后Ti_2AlNb基合金粉末的晶粒尺寸。BP网络模型中间隐含层节点数为9,输入、输出函数分别为tansig、purelin。通过检验样本验证了所建立神经网络模型的准确性。结果表明:该模型在容错性和通用性等方面优点突出,可用于预测球磨法制备细晶Ti_2AlNb基合金粉末的晶粒尺寸,还可以弥补各种球磨过程物理模型应用与表述方面的不足,对于实际的粉末冶金工艺研究具有积极的应用价值和指导意义。     

机械合金化制备纳米晶C/Cu复合粉末的研究

将粗铜粉和石墨粉按不同配比混合后进行机械合金化,并对机械合金化粉末的物相、合金化特征、晶粒尺寸进行了分析研究。结果表明,在球磨过程中,随球磨时间延长有越来越多的C原子溶入Cu的晶格,点阵常数随球磨时间和粉末中石墨含量的增加而增加,球磨24h时达到最大值,继续球磨,点阵常数略有降低。机械合金化可以使晶粒细化并产生大量孪晶位错和纳米晶界面,有利于原子扩散形成过饱和固溶体和非晶,C/Cu复合粉末球磨30h后晶粒尺寸可达到22nm。     

机械合金化过程中Fe-Al合金粉末的组织演变

将纯Fe粉和Al粉按原子比Fe∶Al=60∶40混合后,在行星式高能球磨机中进行机械合金化,采用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和硬度仪研究球磨过程中Fe-Al合金粉末相结构、晶粒尺寸、表面形貌、截面形貌和硬度的演变规律。结果发现,球磨24 h后,Al原子全部固溶于Fe晶格中,形成Fe(Al)过饱和固溶体,随着球磨时间的增加,晶粒尺寸呈现先快后慢的减小趋势,球磨36 h后合金粉末的晶粒尺寸小于100 nm。粉末内部组织为层状结构,且随着球磨时间延长层片厚度不断减小,球磨36 h后层状结构全部消失,获得组织均匀的纳米晶Fe-Al合金粉末。随着球磨时间延长,Fe-Al合金粉末的硬度不断增加,球磨36 h后合金粉末的硬度约为405 HV0. 025。球磨Fe(Al)固溶体合金粉末在500℃热处理转变为有序Fe Al金属间化合物。     

机械合金化W-Ni-Fe纳米复合粉的制备及结构研究

W,Ni,Fe粉末按照91.16W6．56Ni2.26Fe和95W5Ni的成分配比进行了机械合金化(MA)．通过调整球磨转速、球磨时间等工艺参数研究了其对粉末结构的影响,并对机械合金化粉末的物相、合金化特性、晶粒尺寸、点阵畸变及粉末形貌和颗粒度作了测定和分析讨论.机械合金化使晶粒细化并产生孪晶和位错．有利于原子扩散形成过饱和固溶体和非晶；高的球磨能有利于形成非晶相、晶粒细化和点阵畸变，350r／min球磨20h后晶粒尺寸可达25nm；输入的球磨能不同．粉末粒度的变化路径不同，但都会经历长大，变小和稳定三个不同阶段.     

机械球磨法制备AZ31合金及其组织性能研究

采用机械球磨法制备了超细纳米晶AZ31合金,研究了球磨时间和包套温挤压温度对AZ31合金粉末形貌、颗粒尺寸、晶粒尺寸和力学性能的影响,并分析了球磨时间的作用机理。结果表明,机械球磨后的混合粉末的平均颗粒尺寸都要小于未经过机械球磨的原料粉末,且随着机械球磨时间的延长,粉末的平均颗粒尺寸减小;球磨80 h、250℃包套挤压后AZ31合金棒材中的晶粒大小分布较为均匀,平均晶粒尺寸约为200 nm;在相同的包套挤压温度下,随着机械球磨时间的延长,AZ31合金的显微硬度都有逐渐增加的趋势;在相同的机械球磨时间下,随着包套挤压温度的升高,AZ31合金的显微硬度逐渐降低。随着机械球磨时间的延长,AZ31合金的室温屈服强度有所增加,在机械球磨时间为80 h时取得最大值453 MPa。     

钼-钴-硅混合粉末的机械合金化研究

采用X射线衍射、扫描电镜及透射电镜研究了配比为Mo5-xCoxSi3(x=0．5，l，2)的混合粉末的机械球磨行为。结果表明：随球磨时间延长，混合粉末中首先形成Co，Si在Mo中的过饱和固溶体Mo(Co，Si)，高能球磨大大扩展了硅和钴在钼中的固溶度。进一步延长球磨时间，过饱和固溶体转变成为非晶。在球磨过程中，Mo(Co，Si)的晶粒不断细化，球磨至40h，晶粒尺寸约为8nm。球磨初期，内应力急剧增加。随球磨时间延长，混合粉末的颗粒尺寸增大，40h后，逐渐减小，且形状球化，100h后成为尺寸不超过100nm的球形粉末。     

MA法制备Fe83Nb7B9Cu1纳米晶粉末及其热稳定性

利用高能球磨法在Fe Nb B Cu体系中获得纳米晶粉末 ,研究了机械球磨过程中产物的组织结构、α Fe相平均晶粒尺寸及其热稳定性。结果表明 :采用Fe 2 0B中间合金粉末代替B粉并未明显影响机械合金化动力学过程 ;球磨至 5h时 ,即可获得平均晶粒尺寸约 18nm的α Fe单相过饱和固溶体 ,其后延长球磨时间 ,晶粒尺寸缓慢减小 ,至 45h后 ,平均晶粒尺寸减小到 9nm。退火处理后的XRD分析表明 ,α Fe过饱和固溶体从 10 0℃开始发生结构弛豫现象 ,738.8℃后则发生了相转变 :α Fe过饱和固溶体→α Fe固溶体 Fe3 B FeB ,在 5 5 0℃以内退火 ,纳米晶粒长大不明显 ,在 770～ 95 0℃范围内退火 ,晶粒开始明显长大 ,但晶粒尺寸仍处于纳米级范围。     

Ultrasonic velocity measurements for estimation of grain size in austenitic stainless steel

Ultrasonic velocity measurements have been used to estimate average grain size in an AISI type 316 stainless steel. For precise ultrasonic transit time measurements, the pulse-echo-overlap technique has been used. Master graphs relating ultrasonic velocity with metallographically obtained grain size have been generated. Using these graphs, grain sizes in new specimen have been obtained. The results indicate that grain size can be predicted with good confidence level using ultrasonic velocity measurements. Shear waves are found to be more sensitive for grain size measurement, as compared to longitudinal waves. The grain size estimated by velocity measurements is found to be more accurate when compared to that obtained by attenuation measurements.     

Effect of Grain Size Variations on the Long-Time Stability of Alloy 718

Uniform, fine grain size is generally preferred in forgings of Alloy 718 for optimum properties. However, due to limitations imposed by forging equipment, forging size and forging configuration, it is often impossible to produce this desired grain size; instead, some grain duplexing or grain coarsening occurs in certain areas throughout the forging. Stress-rupture tests were conducted before exposure, and after exposing specimens at 1250°F, 50 ksi or 1300°F, 50 ksi for 500 hrs. on material having (1) uniform fine grain size (ASTM 7 or finer), (2) duplex grain size, and (3) uniform coarse grain size (ASTM 5 or coarser). These grain sizes were obtained in forgings with a simple pansake configuration using varying forging techniques. The results of the rupture tests conducted before exposure showed an excellent correlation with grain size and Ni3Cb plate size. After exposure, rupture ductility increased and strength decreased due to overaging. In duplexed samples the controlling factor appears to be the amount and size of the coarse grain. The optimum grain size for the best balance of rupture properties appears to be ASTM 6–7.     

晶粒度对一些常用金属耐腐蚀性能的影响

关于晶粒度对材料的力学性能影响的研究很多,但是关于晶粒度对材料的耐腐蚀性能的研究并不常见。本文综述了几种常见钢材、有色金属及合金的晶粒大小与其耐腐蚀性能之间的关系:某些钢和铝一般随着基体材料晶粒度的减小,其耐腐蚀性能增强;铜、镁一般随着基体材料晶粒度的减小,其耐腐蚀性能减弱。分析并总结了相关的腐蚀机理。建议在获得大量腐蚀数据的前提下,开展相关人工神经网络预测模型的研究,这将有助于全面、准确的评价晶粒度对材料腐蚀性能的影响。     

FeMoSiB纳米晶薄带的裂纹扩展阻力和结构的关系

通过对不同晶粒尺寸的FeMoSiB纳米晶的断裂韧性的测量悉裂行为的分析，研究了纳米晶结构和裂纹扩展阻力之间的关系。FeMoSiB纳米晶的断裂模式是沿晶断裂，造成了很小的裂纹扩展阻力，裂纹扩展阻力随晶粒尺寸增加而增加，其中的韧化机制是裂纹扩展过程中晶粒团的桥接和拔出摩擦作用，根据纳米晶的结构特点认为裂纹扩展阻力将会达到一个极大值，然后由于内应力的作用而下降，而裂纹扩展阻力随晶粒尺寸的变化与塑性变形基本没有关系。     

合金结构钢晶粒度测定方法研究

钢的晶粒度直接影响其力学性能和工艺性能,清晰地显示和正确地评定晶粒度级别不仅是标准要求,也直接影响着钢的实物质量。采用预磨试样,用活性碳保护加热水淬直接腐蚀测定合金结构钢材料晶粒度,处理过程中表层马氏体组织自回火现象得到控制,表层沿晶氧化被充分显示,从而晶粒显示清晰完整,便于比较和评级,且该方法操作简便,测定结果准确可靠。     

纳米面心立方金属的变形机制及影响其力学性能的因素

综述了纳米面心立方金属的变形机制随晶粒尺寸的减小而发生的变化,即变形机制由晶界处发射不全位错、形成孪晶转变为晶界滑移、晶粒转动.当变形机制为晶界处发射不全位错、形成孪晶时,存在最佳孪晶形成晶粒尺寸范围,此时的孪晶形核应力最小.另一方面,随着晶粒尺寸的减小,在变形机制发生转变的临界晶粒尺寸附近存在韧-脆断裂方式的转变.提高孪晶密度、在纳米晶材料中加入微米晶相形成双峰晶粒材料可以提高纳米晶材料的塑性,得到更好的综合机械性能.     

加热工艺参数对12%Cr钢晶粒长大行为的影响

研究了不同加热工艺参数下(加热温度1050～1300℃,保温时间0.25～24 h) 12%Cr超超临界转子钢的奥氏体晶粒长大行为,并通过光学显微镜(OM)观察晶粒尺寸的变化规律,建立晶粒长大数学模型。结果表明:随着加热温度增加,晶粒尺寸逐渐增加,加热温度低于1150℃时,晶粒尺寸增加明显,而温度高于1150℃后,晶粒尺寸逐渐趋于稳定;随着保温时间的增加,晶粒尺寸逐渐增加,保温时间增加到3 h后,晶粒尺寸增加趋势放缓。采用非线性回归方法和Arrhenius晶粒长大模型,建立了该钢的晶粒长大数学模型。     

粗晶碳化钨粒度对WC-Co合金晶粒度的影响

选用供应态分别为30μm和12μm的二种粗颗粒WC粉末,研究不同方法表征的粉末粒度与合金晶粒度的关系。结果表明:三种粉末粒度测定方法给出的结果都呈现粒度越粗合金的晶粒度也越粗的规律。粗颗粒WC的研磨态粒度与合金的晶粒度相当接近,金相法测得的12μmWC的晶粒分布与所制备的合金的晶粒度的一致性比30μmWC制备的合金要好。粗晶WC研磨态的Fsss粒度可以用于评价粗晶WC晶粒度,也可以预测WC-Co合金的晶粒度。     

初始晶粒度对GH720Li合金等温热变形组织演变的影响

对3种不同初始晶粒度的锻态GH720Li合金的等温热变形组织演变行为进行研究。结果表明,细于ASTM 6.5级的晶粒度是最终获得均匀细小热变形晶粒组织的关键临界初始组织条件,而初始ASTM 10级以上晶粒度合金具有较宽的热加工窗口。初始晶粒度对流变行为的影响非常明显,晶粒组织越粗大,合金的流变抗力越大。初始ASTM3级合金热变形时不连续和连续动态再结晶都发挥重要作用,初始ASTM 6.5级合金热变形时以不连续动态再结晶为主,初始ASTM 10级合金热变形时除了动态再结晶,超塑性变形机制也起重要作用。进一步确定了初始ASTM 6.5和ASTM 10级晶粒度的合金获得均匀细晶组织的热加工区间。     

晶粒尺寸与保载载荷对Cu膜纳米压入蠕变性能的影响

利用纳米压入仪对Si片上的多晶Cu膜进行压入蠕变研究．实验结果显示晶粒尺寸大于200nm时，应力指数对晶粒尺寸不敏感．当晶粒尺寸小于200nm时，因压头底部更多的晶粒参与变形，应力指数随晶粒尺寸的降低而增大．认为薄膜材料存在一个对应力指数不敏感的最小If缶界晶粒尺寸ιc，Cu膜的应力指数随保载载荷增大而增大，其主要原因在于高载荷下位错强化机制使蠕变率降低。