SOLUBILITIES OF Ce, Nd AND Y IN α-Fe

用电子探针定量分析法测定了Ce、Nd和Y在873到1153K之间在α-Fe中的溶解度,从而获得溶解度与温度的关系式 用x射线衍射法测定样品的点阵常数,用正电子湮没法测定Doppler线形参数S以及合金的矫顽力,用这三者与合金中稀土元素含量的关系确定稀土元素在α-Fe中溶解度的几个实验点。对上述电子探针测定的结果进行校核,其一致性令人十分满意     

变质ZA43合金中稀土的存在形式

通过电子探针附带扫描背散射电子成像（sEM）观察分析了ZA43合金的显微结构和相组成。利用电子探针对合金中各相的元素分布进行了分析。研究了变质ZA43合金铸态组织中含0．15％混合稀土的存在形式。实验结果表明，稀土元素主要分布于合金组织的晶界上，并以稀土金属化合物的形式存在。在枝晶中心和枝晶边缘没有发现稀土元素。稀土在α相的边缘含量较低，在η相中未见存在。ZA43合金经稀土调质，细化了合金晶粒。     

氮在钢中的有害作用

正通常钢中氮在炼钢过程中随炉料进入,或钢水可从炉气中吸入。如将含氮量较高的钢从高温急冷后,得到氮在α-Fe中过饱和固溶体(N在α-Fe中最大溶解度在591℃为0.1%,随温度的下降,溶解度急剧下降,而在室温下0.001%),在室温下长期放置或稍高温度加热时,氮会逐渐以氮化铁形式从α-Fe中析出,使钢     

汽车用铝合金富铁相形貌研究

由于Al-Si合金优异的机械性能,从而广泛应用于汽车制造业,然而Fe是这类合金中最主要的杂质元素,显著地降低了合金的力学性能。本文运用X射线来鉴别Fe相组织,同时用扫描电镜技术来观察富铁的特征。通过X射线图谱已经证实Al-Si合金显微结构中存在三种富铁相,其为α-Fe(Al_(15)Fe_3Si_2),β-Fe(Al_5FeSi)和δ-Fe(FeSi_2Al_4)。在形态特征上,α-Fe,β-Fe和δ-Fe分别为长针状、汉字状和长块状。并简要分析了针状Fe相孪晶生长过程。     

FeZrB系合金的初始晶化相及磁性能研究（英文）

采用单辊快淬法制备一系列不同名义成分的Fe Zr B合金样品,并在第1个晶化峰值温度进行退火。利用同步热分析仪(STA)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)测试合金的热曲线、微观结构和磁性能。初始晶化相随着FeZrB系列合金成分比例的改变而不同。在不同成分比例的合金中观察到4组不同的初始晶化相,例如α-Fe,α-Fe+Fe_(12)Si_2ZrB,α-Fe+α-Mn和α-Fe+Fe_2B+ZrB。通过TEM观察发现具有不同初始晶化产物的合金具有不同的形貌。具有不同初始晶化产物合金的饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)存在以下关系:M_(s(α-Fe))M_(s(α-Fe+α-Mn type))M_(s(α-Fe+Fe2B+ZrB))M_(s(α-Fe+Fe12Si2ZrB-type)), H_(c(α-Fe+α-Mn type))H_(c(α-Fe+Fe2B+ZrB))H_(c(α-Fe+Fe12Si2ZrB-type))H_(c(α-Fe))     

热处理条件对FeZrB基非晶合金微观结构及磁性能的影响

采用单辊快淬法制备一系列不同名义成分的FeZrB合金样品,并在第一个晶化峰值温度进行退火。利用同步热分析仪(STA)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)测试分析合金的热曲线、微观结构和磁性能。初始晶化相随着FeZrB系列合金成分比例的改变而不同。在不同成分比例的合金中观察到四组不同的初始晶化相,例如α-Fe, α-Fe+Fe23B6型, α-Fe+α-Mn型和α-Fe+Fe2B+ZrB。通过TEM观察发现具有不同初始晶化产物的合金具有不同的形貌。具有不同初始晶化产物合金的饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)存在以下关系：Ms(α-Fe)>Ms(α-Fe+α-Mn type)>Ms(α-Fe+Fe2B+ZrB)>Ms(α-Fe+Fe23B6-type), Hc (α-Fe+α-Mn type)>Hc(α-Fe+Fe2B+ZrB)>Hc(α-Fe+Fe23B6-type)>Hc(α-Fe).     

锌铝合金中稀土及铁的晶界偏聚电子理论

根据分子动力学理论建立液态ZA27合金的原子集团,结合计算机编程构造出ZA27合金α相与液相共存时的原子构形及α相大角度重位点阵晶界模型.利用递归法计算铁、稀土元素固溶于晶粒内、游离于固液相界面及其在α相晶界处的环境敏感镶嵌能.结果表明:铁、稀土处于固液相界区比在晶内更稳定,这解释了铁、稀土在α相内溶解度很小,结晶时富集于固液相界前沿液体中,从而导致凝固结束后铁、稀土元素偏聚于晶界,并形成成分复杂的稀土化合物的事实.     

Fe-RE(Y La,Ce)合金中相稳定性和固溶度的第一性原理研究（英文）

合金元素的固溶度对于新型合金的设计和合金动力学过程的研究具有重要的作用。利用密度泛函理论,计算了Fe-RE二元化合物的基态,确定了Fe-Y和Fe-Ce体系的稳态和亚稳态结构。计算结果表明,Fe-Y的稳定结构为Fe_(12)Y.tI 26、Fe_(17)Y_2.h P38和Fe_2Y.c F24,Fe-Ce的稳定结构为Fe_(17)Ce_2.hP38、Fe_(19)Ce_5.hR 24和Fe_2Ce.cF24。基于稀格子气统计热力学理论,利用第一性原理计算得到了稀土元素在α-Fe中随温度变化的固溶度曲线。结果显示,稀土Y、La和Ce元素在α-Fe中的固溶度为S_(La)S_(Ce)S_Y,这一趋势对应于三者在α-Fe中的溶解形成焓关系:H_(sol)(La)H_(sol)(Ce)H_(sol)(Y).     

等温热处理对(Fe_(0.58)Co_(0.42))_(73)Cr_(17)Zr_(10)非晶合金组织结构及磁性能的影响

采用单辊急冷法制备了(Fe0.58Co0.42)73Cr17Zr10非晶薄带,并对该合金进行等温退火。用XRD、AFM、VSM研究退火温度对(Fe0.58Co0.42)73Cr17Zr10非晶合金的组织结构和磁性能的影响。结果表明:该合金晶化析出过程为:Am→α-Fe(Co)+Am'→α-Fe(Co)+Cr Fe4+Fe3Ni2+Cr2Zr+未知相。500℃和610℃退火后薄带表面的AFM观察表明:AFM图片所呈现的颗粒尺寸要比用Scherrer法测得的α-Fe(Co)纳米晶尺寸大得多,这是典型的包裹晶粒现象。在低于晶化峰值温度(Tp)退火,由于铁磁性α-Fe(Co)相的析出,合金的饱和磁化强度Ms随退火温度的升高大幅上升;当退火温度高于Tp时,由于α-Fe(Co)相的粗化和析出相的析出和长大,Ms急剧下降,在635℃退火能获得最好磁性能,其Ms=126.2 emu/g。     

Cu对Al-Zn系α1/(α1+α2)边界走向的影响

对平衡处理(300℃～340℃)后的Al-Zn及Al-Zn加Cu合金α1相成分进行了电子探针微区分析.确定了Cu对α1+α2溶解度间隙形状,即α1/(α1+α2)边界走向的影响.该边界随着Cu含量的增加,向低Zn侧偏移,而不是此前所确定的向高Zn侧偏移.这一结果支持近年的热力学计算结果,溶解度间隙呈"隧道形",而不支持根据实测相图推测的"钟罩形".     

深过冷Fe-Mo合金中初生α-Fe相的快速生长

采用落管无容器处理技术实现Fe-8%Mo和Fe-26%Mo合金的深过冷快速凝固。结果表明:大尺寸Fe-8%Mo合金液滴的凝固组织由α-Fe枝晶晶粒组成,溶质Mo主要富集于晶界处。随着合金粒子直径的减小,α-Fe相组织形态由粗大枝晶向等轴晶转变并显著细化,同时α-Fe相的微观偏析逐渐减弱。当粒子直径减小到约100μm时,发生显著的溶质截留效应,过冷度和冷却速率的增大抑制了溶质Mo的扩散。大尺寸Fe-26%Mo合金液滴的快速凝固组织由残余α-Fe相和层片共析组织(μ+α-Fe)组成,且随着粒子直径的减小,凝固组织由层片状逐渐转变为颗粒状。理论计算表明,随着过冷度的增大,α-Fe枝晶发生由溶质扩散控制生长向热扩散控制生长的转变。发生该转变所需的临界过冷度随合金中Mo含量的增大而增大。     

冷却条件对Fe_(77)Co_2Zr_9B_(10)Cu_2合金性能的影响

采用单辊快淬法制备Fe77Co2Zr9B10Cu2合金,并对该合金在600℃退火后,分别在炉内、空气和液氮中冷却,研究冷却条件对合金性能的影响。利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)研究合金的微观结构;利用振动样品磁强计(VSM)测量合金的磁性能。结果表明,快淬态的Fe77Co2Zr9B10Cu2合金带含有α-Fe(Co)和H相。600℃退火后,在炉内冷却的合金中仅观察到α-Fe(Co)相,而经空气和液氮中冷却的合金中除α-Fe(Co)相仍然存在部分H相。600℃退火后,在炉内和空气中冷却后合金的磁性能相差不大。     

第三元素对TiAl基双相合金组织的影响

利用金相法测定了Ti_(50)Al_(48)M_2(M=Ti,V,Cr,Mn,Zr,Ga,Cu和Nb)中α?α+7相变温度以及不同温度固溶处理后初生γ相和层状区的体积百?含量,还根据透射电镜照片测定了部分Ti_(50)Al_(48)M_2合金中层状区内α_2相层片和γ相层片的厚度,用电子探针测定了合金元素Al,Cr,Mn和Nb在不同相中的分布这些结果可为合理选择合金化元素和热处理温度提供参考     

Fe79Zr9B12和Fe76Zr9B15合金的晶化行为和磁性能

采用单辊快淬法制备Fe79Zr9B12和Fe76Zr9B15非晶合金薄带,并对两合金进行不同温度下热处理。利用差热分析仪(DTA)、X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究Fe79Zr9B12合金和Fe76Zr9B15合金的晶化行为和磁性能。结果表明,Fe79Zr9B12合金和Fe76Zr9B15合金的晶化激活能分别为404.42 kJ/mol和370.75 kJ/mol。晶化初期,有α-Mn型相和α-Fe相从Fe79Zr9B12非晶合金基体中析出,Fe23B6型相和α-Fe相从Fe76Zr9B15非晶合金基体中析出。α-Mn型相和Fe23B6型相均为亚稳相,进一步高温热处理后,α-Mn型相转变为α-Fe相,Fe23B6型相转变为α-Fe相、Fe2B相和Fe3B相。Fe79Zr9B12合金的矫顽力(Hc)在600℃退火后突然增大,继续高温退火,Hc下降;Fe76Zr9B15合金的Hc随着退火温度的升高持续增大。两种合金矫顽力随退火温度的变化与退火后合金的微观结构密切相关。     

时效工艺对Fe-24Al-La合金微观组织和力学性能的影响

针对神华企业电机铁芯服役过程中损坏和退磁率降低的问题,对Fe-24Al合金进行第三元素La合金化,并配合时效处理,制备一种新型电机铁芯用Fe-24Al-La合金。通过金相、XRD、显微硬度、压缩性能等表征方法来研究Fe-Al合金的微观组织、硬度与力学性能的内在规律,分析时效及稀土元素La的强韧化机理。研究结果表明:在Fe-24Al合金中添加稀土元素La后,铸态合金的晶粒尺寸显著细化,晶界数量增加;硬度和强度略有降低。随时效温度升高,合金金相组织变化并不明显,Fe-24Al和Fe-24Al-La合金硬度均呈现先上升而后下降的趋势,但Fe-24Al-La合金时效处理后的硬度高于Fe-24Al。XRD相结构分析结果表明:主要存在α-Fe、Fe Al和Fe3Al相,随时效温度升高相结构变化并不明显。稀土La合金化+时效处理使Fe-24Al-La合金压缩塑性显著增加,在压缩过程中合金未发生断裂,抗压强度略微降低,但仍可达1200 MPa。     

Fe-Al-Cr合金在含锌蒸汽的低氧压中预氧化后的表面形貌

在900、950和1 000℃含Zn蒸汽的低氧压下对4种Fe-Al-Cr合金进行了预氧化实验,时间为1~5 h。Zn/Zn O粉末加热后提供的氧压在10-21~10-18 MPa之间。结果表明:经1 000℃预氧化1 h,Fe-1.2Al-2Cr合金表面的组织是Zn M2O4(M∶Al+Cr)+Zn O+α-Fe,Fe-2Al-3Cr及Fe-3Al-4Cr合金的表面组织是Zn M2O4+α-Fe,Fe-3Al-6Cr合金的组织是Zn M2O4+M2O3。合金中随Al、Cr元素少量的增加,表面氧化物增加,其中的Al含量快速增加;表面褶皱程度降低,突出的α-Fe相数量减少,向圆粒状转变。延长预氧化时间与提高预氧化温度都可以使表层的α-Fe相减少,氧化物面积增加。Zn在试样表面分布均匀,会渗入α-Fe相,会与表层的铝铬氧化物反应生成Zn M2O4相。     

镀锌热冲压钢板成形过程中的裂纹产生及扩展

采用Gleeble热模拟机,利用扫描电镜SEM(附带EDS)及电子探针EPMA研究了镀锌热冲压钢变形过程中裂纹的产生原因和扩展机理。结果表明:镀锌热冲压钢板高于782℃成形时,易产生液态金属致脆断(LMIE)的裂纹。镀层主要由固态的α-Fe(Zn)和液态Zn组成。裂纹产生于α-Fe(Zn)和液相界面处,液态锌沿奥氏体晶界渗透并与基板不断产生α-Fe(Zn),裂纹沿α-Fe(Zn)和液相界面处不断扩展,导致基体发生脆断。为避免或减轻LMIE裂纹的出现,可控制奥氏体化工艺使镀层仅含固态的α-Fe(Zn)相或者使液态相远离基体,并采用较低的热成形温度。     

添加稀土元素对AZ91D镁合金腐蚀性能的影响

通过全浸腐蚀试验、极化曲线、电子探针(EPMA)以及场发射扫描电镜(FESEM)研究了在AZ91D镁合金中添加稀土元素MM、Di、Y、Nd、Gd和Ho后的耐蚀性规律.添加稀土元素后,AZ91D镁合金的耐蚀性得到不同程度提 高,合金中的β相减少,出现含有稀土元素的第三相.添加稀土元素的合金的阴极极化行为减弱,腐蚀电流减小.     

激光-感应复合熔覆Cu-Fe合金涂层的结构与性能

采用激光-感应复合熔覆方法,在黄铜基材表面制备Cu-Fe合金涂层,研究涂层的显微组织与性能特征。结果表明,当激光扫描速度为3000 mm/min、粉末流量为110 g/min时,在黄铜基材上获得表面较光滑、无气孔与裂纹的Cu-Fe合金涂层。另外,Cu-Fe合金在激光-感应复合熔覆过程中发生液相分离,在涂层底部,过饱和的金属基体α-Fe呈平面状与柱状枝晶生长;在涂层中上部,直径不等的球状颗粒α-Fe镶嵌在过饱和的金属基体ε-Cu内,许多细小的白色粒状物ε-Cu在球状颗粒α-Fe内均匀弥散析出,涂层的平均显微硬度相对于基材的提高约2.8倍。     

稀土银合金显微组织观察与分析

对稀土银合金材料进行了金相观察和电子探针扫描分析以及显微硬度测定。实验结果表明,添加两种性质差交大的稀土元素可以充分发挥互补作用,改善银合金的组织与性能。含有稀土钇的银合金有较强的加工硬化效果和较好的抗高温氧化作用。稀土钇与轻稀土元素组合添加将有助于改善银合金的综合性能。