Fe-Ni-Mo-(Si)-B非晶的晶化及纳米晶合金磁性的研究

对Ｆｅ４０Ｎｉ３８Ｍｏ４Ｂ１８,Ｆｅ３８Ｎｉ３５Ｍｏ４Ｓｉ５Ｂ１８、Ｆｅ３９Ｎｉ３６Ｍｏ２Ｓｉ５Ｂ１８（均为原子分数,％）三种非晶合金在４００－５２０℃等温退火１小时后的晶化行为进行了研究。并研究了Ｆｅ４０ｉ３８Ｍｏ４Ｂ１８合金的磁性。结果表明：Ｆｅ４０Ｎｉ３８Ｍｏ４Ｂ１８,合金经４３０－４５０℃温度退火后,在非晶基体上析出了ｆｃｃγ－（Ｆｅ,Ｎｉ）固溶体,平均晶粒尺寸Ｄ接近１０ｎｍ,具有很好的软     

(Fe,Cu,Nb)_(77.5)Si_xB_(22.5-x)纳米晶合金的结构和磁性研究

研究了Ｆｅ_（７４．５）Ｃｕ_１Ｎｂ_２Ｓｉ_ｘＢ_（２２．５－ｘ）纳米晶合金中Ｓｉ（Ｂ）含量的变化（ｘ＝９．５－１７．５）对其结构和磁性的影响．结果表明，随着ｘ的增高，合金的Ｃｕｒｉｅ温度及点阵常数皆呈线性下降．由此推定α－Ｆｅ（Ｓｉ）纳米晶粒中的Ｓｉ含量ｘ_α随ｘ增高而线性升高，并符合下列关系ｘα＝０．６２６ｘ＋１０．５实验结果说明，非晶态合金的λｓ值随ｘ的增加而上升，但晶化后合金的λｓ值随ｘ的增加而降低．在一定温度退火后的合金中，纳米晶的体积百分数Ｖｘ随ｘ的增大而增加．     

热压致密化块体纳米晶Ag50Ni50合金的显微组织

采用机械合金化,随后在620℃,58MPa下热压制备了致密的块体亚稳态纳米晶Ag50Ni50合金,用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜研究了其组织结构.晶格常数的精确测定结果表明,球磨200h后Ag在Ni中固溶度为4.96%±0.21%(摩尔分数),Ni在Ag中固溶度为0.84%±0.30%(摩尔分数),热压以后仍具有过饱和固溶度,Ag在Ni中为0.45%±0.11%(摩尔分数),在相近温度下稳定化处理后进一步脱溶.600～700℃时Ag在Ni中固溶度为(0.21～0.24)%±0.11%(摩尔分数),Ni在Ag中固溶度小于0.1%(摩尔分数).机械合金化粉末的晶粒度约为6nm,热压后长大至40～60nm,退火后又长大至100～110nm.探讨了晶粒度与内应力同时作用下X射线衍射峰的展宽问题和纳米晶结构对快速致密化的作用.     

Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9机械合金化纳米晶粉末的特种烧结及磁性能

研究了放电等离子烧结和高压烧结工艺条件对MA Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶粉末的烧结块体合金的组织结构与磁性能的影响.结果表明:球磨70 h后,获得了单相a-Fe纳米晶(约9.5 rm)过饱和固溶体粉末;DSC升温曲线中,出现4个不同强度的放热峰,依次发生了纳米晶过饱和固溶体的结构弛豫、非晶晶化以及过饱和固溶体相析出等过程,且相析出过程分两个阶段完成;在p=30 MPa,t=5 min放电等离子烧结(SPS)条件下,当温度达到1 050℃后,可获得相对密度为98.9%、主相为α-Fe的纳米晶(100nm)块体合金,其中,B3=1.34 T,Hc=7.34 kA/m,在p=5.5 GPa,t=5 min条件下,当Pw=1 150 W后,可获得相对密度约99.1%、单相α-Fe纳米晶(21.4 nm)块体合金,其中,Bs=1.14 T,Hc=8.22 kA/m.     

(Fe,Cu,Nb)_(77.5)Si_xB_(22.5-x)纳米晶合金的结构和磁性研究SCIEI

研究了Ｆｅ_（７４．５）Ｃｕ_１Ｎｂ_２Ｓｉ_ｘＢ_（２２．５－ｘ）纳米晶合金中Ｓｉ（Ｂ）含量的变化（ｘ＝９．５－１７．５）对其结构和磁性的影响．结果表明，随着ｘ的增高，合金的Ｃｕｒｉｅ温度及点阵常数皆呈线性下降．由此推定α－Ｆｅ（Ｓｉ）纳米晶粒中的Ｓｉ含量ｘ_α随ｘ增高而线性升高，并符合下列关系ｘα＝０．６２６ｘ＋１０．５实验结果说明，非晶态合金的λｓ值随ｘ的增加而上升，但晶化后合金的λｓ值随ｘ的增加而降低．在一定温度退火后的合金中，纳米晶的体积百分数Ｖｘ随ｘ的增大而增加．     

块状纳米晶SmCo5烧结磁体的结构及其磁性能

采用放电等离子烧结(SPS)技术制备致密块状纳米晶SmCo5烧结磁体,研究磁体的结构和磁性能.XRD结果表明:球磨粉末基本为非晶结构,烧结磁体具有CaCu5结构.TEM结果表明:磁体获得晶体均匀分布的组织结构,平均晶粒尺寸约为30 nm.电子选区衍射(SAED)分析表明:磁体主相为SmCO5相.室温时磁体的矫顽力高达2.28 MA/m,而剩磁比Mr/Ms高达0.7,并通过剩磁曲线-M-H及其变化趋势,说明在纳米晶之间存在强烈的晶间交换耦合作用.烧结磁体具有良好的高温性能,773 K时其矫顽力为0.72 MA/m,矫顽力温度系数β为-0.146%/K.     

固化球磨纳米晶粉末制备块体超细晶Mg-3Al-Zn合金(英文)

采用粉末冶金技术制备块体超细晶Mg-3Al-Zn合金。首先采用球磨Mg、Al、Zn混合粉末来制备纳米晶粉末,所得的粉末的平均晶粒尺寸为45nm。随后将球磨好的粉末封入铝包套内,分别在室温和633K温度下,在真空烧结炉内进行真空热压。然后将烧结后的样品在423K下挤压以进行进一步的致密化处理。结果表明:致密后的冷压样品的晶粒尺寸为180nm,而热压坯的晶粒尺寸为600nm,冷压样品的屈服强度达464MPa;超细晶镁合金的强化机制主要是细晶强化,这主要是由于HCP结构的材料晶粒尺寸对材料的影响更为明显。固化后冷压样品的最终密度为(1.777±0.006)g/cm3,而热压样品的最终密度为(1.800±0.006)g/cm3。     

纳米陶瓷的热压烧结及超塑成形(英文)

纳米陶瓷具有优良的室温和高温力学性能 ,如较高的抗弯强度、断裂韧性、耐磨性等 ,使其在切削刀具、轴承、高温发动机部件等诸多方面都有广泛的应用。利用纳米陶瓷的超塑性进行成形加工是实现复杂形状零件近净成形的重要手段。本文采用化学沉淀法制备了平均粒径 10nm ,且无硬团聚的 3Y TZP (3%摩尔氧化钇稳定的四方相氧化锆多晶体 )粉体 ,研究了不同密度素坯的热压烧结行为。 3Y TZP毛坯的超塑性拉深试验表明在 14 5 0℃压头速率为 0 2mm·min-1时可以实现半球形件的成形 ,其成形高度达到 5 7mm ;Al2 O3 ZrO2 纳米复相陶瓷的正挤压试验表明 ,这种典型的晶间 /晶内型纳米陶瓷在很高的温度下可以 0 . 5mm·min-1的压头速率进行挤压成形 ,在某种程度上可以满足工业成形的需求 ;Si3 N4 Si2 N2 O复合陶瓷通过烧结锻造可以成形陶瓷齿轮 ,其烧结温度为 16 0 0℃ ,超塑性锻造温度为 15 5 0℃。     

添加Ti和C对NdPrFeB合金厚带晶化及磁性能的影响(英文)

系统研究了添加Ti和C对NdPrFeB合金厚带晶化过程及磁性能的影响。结果表明,Ti的添加可以抑制合金中(Nd,Pr)2Fe23B3亚稳相的生成并细化晶粒从而极大地提高矫顽力;而同时添加Ti和C,随着C含量的增加,矫顽力逐渐降低而剩磁升高。最佳热处理后(Nd0.4Pr0.6)9Fe72Ti4B11C4合金的磁性能达到Jr为0.88T,Hcj为618kA/m,(BH)max为109.8kJ/m3。     

退火温度对Fe-Co-(Nb,V)-B-Cu非晶合金组织及软磁性能的影响

采用单辊旋淬法制备出Fe69Co8Nb7-xVxB15Cu1(x=0,2,5,7)系列非晶合金,将非晶合金在不同温度进行退火,通过X射线衍射仪、透射电镜和B-H磁滞回线仪对退火后合金的微观组织和软磁性能进行分析。结果表明:退火温度对合金的微观组织和软磁性能影响显著,当TaTg时,由于结构弛豫,内应力的释放,非晶合金的矫顽力(Hc)降低;当Tx1TaTx2时,由于bcc结构α-Fe(Co)纳米晶相的析出,合金的饱和磁感应强度(Bs)明显增大;当TaTx2时,由于α-Fe(Co)晶粒粗化和非磁性相的析出,合金的软磁性能急剧恶化。其中Fe69Co8Nb5V2B15Cu1非晶合金在580℃退火1 h,表现出极为优异的软磁性能,其Bs=1.15 T,Hc=0.9928 A/m,μi=48460,而Fe69Co8V7B15Cu1非晶合金在650℃退火1 h,则发生软磁到硬磁性能的转变。     

Hot-press sintering of MA Fe-based nanocrystalline／amorphous soft magnetic powder

Microstructures and magnetic properties of Fe84 Nb7 B9, Fe80 Ti8 B12 and Fe32 Ni36 (Nb/Ⅴ) 7 Si8 B17 powders and their bulk alloys prepared by mechanical alloying(MA) method and hot-press sintering were studied. The results show that: 1) After MA for 20 h, nanocrystalline bcc single phase supersaturated solid solution forms in Fe84-Nb7 B9 and Fe8o Ti8 B12 alloys, amorphous structure forms in Fe32 Ni36 Nb7 Si8 B17 alloy, duplex microstructure composed of nanocrystalline γ-(FeNi) supersaturated solid solution and trace content of Fe2B phase forms in Fe32 Ni36-V7 Si8 B17 alloy. 2) The decomposition process of supersaturated solid solution phases in Fe84 Nb7 B9 and Fe80 Ti8 B12alloys happens at 710 -780 ℃, crystallization reaction in Fe32 Ni36 Nb7 Si8 B17 alloy happens at 530 ℃ (the temperature of peak value) and residual amorphous crystallized further happens at 760 ℃ (the temperature of peak value), phase decomposition process of supersaturated solid solution at 780 ℃ (the temperature of peak value) and crystallization reaction at 431 ℃ (the temperature of peak value) happens in Fe32 Ni36 V7Si8B17 alloy. 3) under 900 ℃, 30 MPa,0.5 h hot-press sintering conditions, bulk alloys with high relative density(94.7%- 95.8%) can be obtained. Except that the grain size of Fe84 Nb7B9 bulk alloy is large, superfine grains (grain size 50 - 200 nm) are obtained in other alloys. Except that single phase microstructure is obtained in Fe80 Ti8B12 bulk alloy, multi-phase microstructures are obtained in other alloys. 4) The magnetic properties of Fe80 Ti8 B12 bulk alloy(Bs = 1.74 T, Hc = 4.35 kA/m) are significantly superior to those of other bulk alloys, which is related to the different phases of nanocrystalline or amorphous powder formed during hot-press sintering process and grain size.     

Fe73.5Cu1Nb3-xTixSi13.5B9 (x=0, 1, 2, 3)合金粉的结构与磁性

将Fe73.5Cu1Nb3-xTixSi13.5B9(x=0,1,2,3)合金快淬带进行高能球磨制成粉末样品,在550℃真空退火1h,研究了磁粉的相结构及磁性。结果表明,随球磨时间延长,不添加Ti的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金中析出晶化相的晶格常数增大。添加Ti的Fe73.5Cu1Nb3-xTixSi13.5B9(x=0,1,2,3)合金在球磨60h后再退火,可以得到单一α-Fe(Si)软磁相,且随Ti含量增大,析出晶化相的晶格常数减小,饱和磁化强度增大、矫顽力降低。     

纳米晶W粉的制备及烧结性能

用高能球磨法制取纳米晶Ｗ粉,在真空炉内将此Ｗ粉分别进行无压和热压烧结成致密块体。利用扫描电镜,透射电镜,Ｘ－ｒａｙ衍射仪等观测球磨过程中粉末粒度,形貌和结构的经及烧结块体的质量密度随温度的变化,并与普通粉的烧结性能作了比较。结果表明：脆性材料在高能球磨过程中不出现片层状结构,一直保持颗粒状结构,纳米晶超细Ｗ粉与普通Ｗ粉相比,由于颗粒和晶粒小,扩散系数高,表面能高,比表面原子烤多,晶格畸变严重,熔点     

热压烧结制备钛基合金TiAl+Ti及其显微结构

在1473 K,30 MPa,1.5 h的热压条件下直接烧结TiAl金属间化合物和Ti混合粉末,制备了钛基合金(TiAl+Ti)样品,采用XRD、SEM研究了2种不同成分配比对烧结产物相组成及显微结构的影响。结果表明,不同成分配比热压烧结体的显微组织分布相差较大,但相组成基本相同;对于TiAl和Ti体积比7:3的钛基合金样品,Ti粉末中Fe元素易于固溶到Ti_2Al和Ti_3Al中,析出相主要由TiAl、Ti_2Al(Fe)、Ti_3Al(Fe)和富Ti相组成;该比例的混合粉末在热压烧结过程中发生了不同程度的扩散反应,最终形成了组织渐变的Ti/Ti_3Al(Fe)//Ti_2Al(Fe)/TiAl显微结构。     

Al-Pb-Cu合金在高能球磨和烧结过程中的组织结构变化

用机械合金化方法制备了Al-Pb-Cu合金，利用X-ray衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分析研究了Al-Pb-Cu合金在高能球磨和烧结过程中的组织结构变化。并与Al-Pb二元合金作了比较。     

机械合金化Al—8Ti合金粉的烧结成形研究

探索了结合复压复烧和瞬间液相烧结工艺（ＩＳＭ）制备机械合金化Ａｌ－Ｔｉ合金的方法，获得了在Ａｌ基体上弥散分布直径为（０．２～０．５）μｍ的Ａｌ３Ｔｉ颗粒，接近于理论密度的Ａｌ－Ｔｉ合金。并分析了各阶段工艺参数对压坯致密化的影响。     

微晶(nm)级Fe-Cu-Mo-Si-B合金软磁材料及其结构SCIEI

本文研究了nm级微晶软磁材料Fe-Cu-Mo-Si-B合金系在不同磁退火方式以及不同热处理温度下磁性能的变化。结果表明,最佳热处理为510℃,保温1h;以缓慢冷却性能最好,并利用透射电镜,X射线衍射及热磁曲线对最佳热处理状态下的样品进行了组织观察和结构确定。该材料由两相组成:一相是a-FeSi固溶体,尺寸在10—20nm之间;另一相为非晶态。     

纳米晶W粉和W-Ni-Fe预合金粉的制备

采用高能球磨法制备纳米晶W粉和W-Ni-Fe预合金粉，研究了不同的球磨材质包括硬质合金球(CCB)、钨球(TAB)和球磨转速、球料比及球磨时间等条件对球磨后粉末性能的影响。利用XRD，TEM和EDX分析球磨后粉末的晶粒尺寸、晶格畸变、形貌、结构变化及颗粒成分变化。结果表明：高能球磨法可制得10nm～80nm的W粉和W-Ni-Fe预合金粉，纳米级颗粒含量达80％以上。相同材质的钨球制得的纳米粉末综合性能较好。球磨过程中，粉末保持颗粒状结构，纳米级粉末颗粒形状最终趋于等轴化。     

Powder injection molding of Fe-Ni soft magnetic alloys

With miniaturization and complication of the shape of electronic devices in recent years, powder injection molding (PIM) seems to be a suitable process for fabricating the higher performance soft magnetic components. In this paper, high quality Fe-50Ni soft magnetic alloy was fabricated by PIM with carbonyl iron and nickel, and the effect of sintering process on its microstructure and magnetic properties were investigated. The mechanical and magnetic properties can be obviously improved by increasing the sintering temperature or using the hydrogen atmosphere instead of high vacuum, which causes by the increase of grain size and the densification. At the optimum sintering conditions, the PIM Fe-50Ni soft magnetic alloy with high properties are obtained, whose relative density, tensile strength, Bm, Hc,μm are 97%, 465MPa,1.52T, 16.62 A·m-1 , 42.5 mH·m-1 , respectively.