Fe-Si-B非晶带材高温氧化行为及回收工艺

??In order to reduce the oxidative burning loss of Fe78Si9B13 amorphous ribbon in the recovery process?? the oxidation behavior of Fe78Si9B13 amorphous ribbon was studied. The results show that the oxidation of Fe78Si9B13 amorphous ribbon at high temperature is related to the heating rate. The oxidation weight gain of Fe78Si9B13 amorphous ribbon at 5 and 10K/min from room temperature to 1223K are 44% and 31% respectively. There is an oxide layer with loose texture and a small amount of microcrack at the interface between the sample and atmosphere by SEM. The oxide layer contains a large amount of Fe2O3 and a little SiO2 by XRD. Oxidation kinetics curve shows that the oxidation weight gain of the samples follows a linear rule within 5hours at 1073 and 1173K?? then a parabolic rule. At 1273K?? however?? it only follows a linear rule?? meanwhile the oxidation speed is very fast?? with the oxidation weight gain reaches 40% in 12min. The oxidation weight gain in the amorphous ribbon recycling process can be reduced through cutting down the furnace gas temperature?? compressing the waste ribbon and unqualified products in the packaging process and blowing argon to reduce the partial pressure of oxygen in the furnace. Thus the slag decreases to 9-10g when 1kg waste ribbon is recovered?? and the Si content of liquid alloy increases to 8. 9%.     

Fe-Si-B非晶合金粉末的制备及吸波性能

采用正交试验法,利用硼氢化钠水溶液还原氯化亚铁和氟硅酸钠水溶液中的Fe和Si,制备出一种粒径为200~500 nm的球形粉末,采用X射线衍射仪、同步热分析仪、透射电子显微镜及选区电子衍射、X射线光电子能谱仪以及电感耦合等离子体光谱分析表明该粉末是成分为Fe87.6Si1.08B11.31的非晶态合金。利用矢量网络分析仪研究了该粉末的吸波性能,结果表明：该粉末在14.56 GHz处最小反射损耗为—44.8 dB,对应的匹配厚度为1.5 mm,有效带宽为6.16 GHz且为最大吸收带宽。对电磁波的损耗以磁损耗为主,介电损耗为辅,其中介电损耗以偶极极化为主,磁损耗以涡流损耗和自然共振为主。     

Fe-Si-B非晶合金制备过程中的水口结瘤分析

利用扫描电镜和能谱仪对采用不同坩埚制备Fe-Si-B非晶合金薄带过程中的水口结瘤物进行了物相分析,研究了水口结瘤物的来源及形成机制.通过热力学计算,验证了钢液中Al、Si氧化物夹杂产生的必然性.结果表明:水口结瘤中的物相主要有Al、Si、Mg的氧化物,以及少量Na、Fe、B等元素的氧化物.结瘤物中存在的MgO来源于坩埚材料,可通过选择适当的坩埚材质来避免.     

制备过程中FeSiB非晶带材自由面氧化对磁性能的影响

利用X射线衍射(XRD)及X射线光电子谱(XPS)对采用平面流铸法制备的Fe_(78)Si_9B_(13)非晶带材进行了分析,研究结果表明:当只有熔潭前端被CO保护时,所制备出的Fe_(78)Si_9B_(13)非晶带材自由面会出现厚约10 nm的Fe_2O_3氧化层;经XRD分析,Fe_2O_3氧化层的产生会使得带材自由面在2θ为66.1°处出现Fe(Si)固溶体晶化相,从而恶化带材磁性能。在非晶带材的制备过程中,采用CO气体对熔潭前端与后端同时进行保护,可有效避免非晶带材自由面的氧化,改善带材磁性能。     

制备过程中FeSiB非晶带材自由面氧化对磁性能的影响

摘要：利用X射线衍射（XRD）及X射线光电子谱（XPS）对采用平面流铸法制备的Fe78Si9B13非晶带材进行了分析,研究结果表明：当只有熔潭前端被CO保护时,所制备出的Fe78Si9B13非晶带材自由面会出现厚约10nm的Fe2O3氧化层;经XRD分析,Fe2O3氧化层的产生会使得带材自由面在2θ为661°处出现Fe(Si)固溶体晶化相,从而恶化带材磁性能。在非晶带材的制备过程中,采用CO气体对熔潭前端与后端同时进行保护,可有效避免非晶带材自由面的氧化,改善带材磁性能。     

Fe-Mn-Al-C合金的高温氧化行为

为了考察Fe-Mn-Al-C合金在高温空气介质中的抗氧化性能,本文利用热分析天平连续称重法,测定了三种合金在700～900℃下的氧化动力学曲线,计算了其抛物线速度常数及氧化激活能。并利用X射线结构分析、扫描电镜观察、能谱分析等手段对氧化层的特征及合金元素在氧化层中的分布进行了分析。结果表明,由脱碳所控制的氧化第一阶段,导致了氧化膜的多孔性,显示出第一阶段高的抛物线速度常数。氧化第二阶段为合金元素所控制,锰的选择性氧化在氧化过程中起主要作用。稀土元素的加入,可使氧化第二阶段的激活能升高,且可减轻或抑制内氧化区的出现。     

日立金属非晶带材的发展

日立金属是世界第一大非晶带材生产商,2023年更名为博迈立铖(Proterial)。本文对其非晶带材的发展历史进行了回顾,对比了单炉间歇式和多炉连续式非晶制带工艺特点;多炉连续式非晶制带可以实现多炉连浇,带材连续卷取,可以大大提高生产效率和成材率,但对生产设备、工艺稳定性提出了更高的要求。最后介绍了该公司的非晶产品和在新用途、新标准方面的探索,包括开发的高磁感非晶产品HB1M和磁畴细化低铁损产品MaDC-A^TM,可以有效降低铁心损耗;通过回收废旧非晶配变铁心作为非晶制带原料,可以实现原料成本降低和产品的循环利用;积极拓展其他领域应用,如非晶电机、太阳能发电用非晶电抗器铁心和Ni基非晶焊材等。     

TA15钛合金高温氧化行为

研究TA15钛合金在750~950℃,空气中氧化1~150 h的氧化动力学规律,采用SEM、XRD及EPMA测试技术分析该合金氧化层的显微组织形貌、相组成和复合结构,并对氧化膜的生成机理进行探讨。结果表明:合金在750、850和950℃温度下的氧化行为均符合抛物线规律,但在950℃以上随氧化温度的升高和保温时间的延长,氧化质量增加值持续升高,并远大于750℃和850℃时的氧化质量增加。750℃和850℃下氧化150 h后,合金氧化层结构为TiO2/Al2O3/TiO2/基体;950℃下氧化150 h后合金的氧化层结构为TiO2/Al2O3/TiO2/Al2O3/TiO2/Ti3Al/基体。     

Cu-Cr合金高温氧化行为分析

该文用热分析天平，结合金相、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EXD)研究了Cu—Cr合金在不同温度下的氧化行为。结果表明，Cu—Cr合金在700℃-900℃氧化符合抛物线规律，其最外层氧化膜为CuO，内层为Cu2O和Cr2O3，铬有助于提高合金的抗氧化能力。     

用作结构材料的非晶合金带材

根据工程上对结构材料的要求，通过对大量力学测试数据及形貌观测结果的分析对比，总结出非晶合金带材作为结构材料所必须具备的几个条件。找出了使非晶材料获得高工程强度(有别于材料的内禀强度)的途径，并通过它开发出了高抗拉强度的实用非晶带状结构材料。     

电脉冲退火处理对Fe-Si-B非晶原子结合力的影响

非晶态合金Fe78Si9B1 3样品经短时超短脉冲电流处理 ,发生了结构弛豫 ,用DTA方法及Kissinger方程计算非晶样品的晶化激活能 ,用穆斯堡尔谱学方法研究了试样在电脉冲处理后的无反冲分数的变化 .结果表明 ,随脉冲电流密度和脉冲频率的增加 ,样品的晶化激活能降低 ,穆斯堡尔无反冲分数下降 ,表明原子间结合力随电流密度和脉冲频率的增加趋向降低     

HRB400螺纹钢的高温氧化行为及动力学

为了优化HRB400螺纹钢氧化皮结构,以提高耐蚀性能,采用热重法研究了试验钢空气条件下在800、850、900、950、1000和1050℃温度下的氧化行为,建立了氧化动力学模型,计算出试验钢的氧化激活能,借助扫描电镜(SEM)分析和确定氧化皮结构和组成.结合螺纹钢的实际生产情况讨论了螺纹钢氧化皮形成规律,建立了螺纹钢...     

单晶高温合金 NiCoCrAlYTa 涂层高温氧化行为研究

飞机发动机及燃气轮机的发展要求更高的燃气进口温度,从而获得更高的推重比或功率输出,抗氧化MCrAlY涂层在其中发挥至关重要的作用。本文采用含有Ta元素的Amdry997粉末进行超音速火焰喷涂,研究涂层的高温氧化行为,并重点关注Al和Ta元素在涂层内不同相中的分布,及其对涂层与基体元素互扩散行为的影响。研究表明,Ta元素对提高γ'-Ni_3(Al,Ta)相稳定性起到重要作用。     

Fe-Si-B非晶合金去除水中Pb(Ⅱ)的性能及机理研究

采用单辊甩带法成功制备了Fe-Si-B非晶合金条带(Fe-Si-BAR),研究其对水中Pb(Ⅱ)的去除性能及机理,并与48 μm铁粉(FeCP)进行对比。结果表明,相同试验条件下,Fe-Si-BAR去除水中Pb(Ⅱ)的表面积约化反应速率常数是FeCP的87倍。分析表明,Fe-Si-BAR优异的去除性能得益于非晶合金独特的原子结构及Si和B的添加。处于亚稳态的零价铁具有更大的反应活性,且无序的原子排列方式增加了非晶条带表面的反应活性位点。Si和B的添加使产物层容易失去支撑而从条带表面脱落,使得内层零价铁以效率更高的还原去除方式固定Pb(Ⅱ)。     

第二代镍基单晶高温合金高温氧化行为及机制研究

研究了航空发动机叶片用DD6单晶高温合金980℃高温氧化行为及机制。采用体视显微镜、光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)表征了表面氧化皮的形貌和截面微观组织特征,采用能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)分别分析了氧化物的成分和物相结构,采用显微硬度计测量了高温氧化样品截面表层金属显微硬度。研究结果表明：长时间氧化后,氧化皮主要由Al₂O₃和复合金属氧化物构成;长时间氧化后氧化皮与基体结合较差且局部发生剥离,表面氧化行为由均匀氧化逐渐转变为局部快速氧化;进入局部快速氧化阶段,表层金属中的铝与环境中的氧和氮反应,导致表层贫铝而形成无γ’相区,最终导致表层金属力学性能的损失,最表层金属的显微硬度较基体下降约30%。     

304奥氏体不锈钢高温氧化行为研究

针对304热轧卷高温氧化缺陷问题,通过SEM,EPMA,XRD,EDS和XPS分析了304热轧卷氧化皮的成分和结构,研究了304的氧化行为,探讨了大生产过程中卷取温度对304氧化行为的影响.研究表明304奥氏体不锈钢热轧卷的氧化皮结构比较致密,主要成分为铁铬尖晶石(Fe3-yCryO4).304的抗氧化性较强,温度低于900℃时,氧化极为缓慢;温度高于900℃后,氧化稳步增加.适当降低卷取温度,有利于304氧化皮的去除.     

ODS-310合金的高温氧化行为

采用静态氧化增重实验及扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析等手段,研究了ODS-310合金在高温环境下的氧化行为,分析了氧化层的形貌、成分和物相,并对其高温氧化动力学曲线进行拟合.实验发现各个温度下的氧化动力学曲线均基本符合抛物线规律.在700℃和900℃氧化100 h以后,ODS-310合金均表现出优异的抗氧化性能.但是,当氧化温度为1100℃时,氧化层厚度明显增厚,而且氧化层有疏松和不连续的现象,不利于氧化层对基体的保护.氧化程度随着氧化温度的提高和氧化时间的延长而加剧.通过能谱和X射线衍射综合分析可知氧化层的物相为Cr₂O₃.     

FGH95合金的高温氧化行为

通过静态增重实验、X射线物相分析、扫描电镜形貌观察及微区成分分析等手段,系统研究了FGH95合金在不同温度下的高温氧化行为及高温氧化动力学规律.结果表明:FGH95合金在800~1000℃具有较好的抗氧化性能,其氧化动力学曲线基本符合抛物线规律;在1100℃,氧化较为严重,其氧化动力学曲线由两段抛物线组成.氧化层主要由Cr₂O₃和TiO₂组成,在1100℃高温氧化后有少量的NiCr₂O₄生成.     

Nb-Ti-Al高温铌合金氧化行为研究

研究了Nb-35Ti-6Al、Nb-15Ti—llAl以及Nb-30Ti-15Al三组合金于900℃和1000℃在空气中的氧化行为，建立了Nb-Ti—A1合金高温氧化动力学模型。研究表明，元素Ti和Al的加入能有效改善合金的抗氧化性能，合金中占相的存在降低了氧的溶解度。同时抑制氧的扩散，因而两相合金Nb-15Ti-llAl和Nb-30Ti-15Al（β＋δ相）抗氧化性能优于单相合金Nb-35Ti-6Al（β相）。