快速凝固Cu83Fe17合金的显微组织

通过采用扫描电镜(SEM)研究了真空感应熔炼和单辊旋铸Cu83Fe17合金的显微组织和凝固行为.结果表明,真空感应熔炼Cu83Fe17合金的显微组织主要以初生的富Fe枝晶形式存在于Cu基体中,单辊旋铸Cu83Fe17合金的显微组织呈现富Fe枝晶和富Fe球状并存的两种形貌.富Fe相的形貌和大小随着条带厚度的变化而变化.富Fe球的大小分布不均,靠近自由面的富Fe球直径比接触面要大.分析表明,合金快速凝固过程中发生了亚稳态的液相分离.此外,采用一维热传导方程对Cu83Fe17合金的冷却速度进行模拟,计算得到合金条带自由侧在凝固时的冷却速度为1.5×106 K/s.     

快速凝固粉末冶金Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金的组织与力学性能

采用快速凝固粉末冶金技术制备热挤压Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金棒材,研究了快速凝固Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金薄带及热挤压后合金的相结构,并对热处理工艺对合金棒材组织结构及力学性能的影响进行了分析.研究表明,采用单辊快速凝固法在辊速为1800 r/min下制备的Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金薄带为完全非晶态;在热挤压过程中Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金中有Mg_2Cu和Mg晶体相析出,其显微硬度比薄带有所提高,这与合金中细小Mg_2Cu颗粒的弥散析出有关;在450 ℃保温4 h后的热挤压Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金中没有新相析出;随着热处理温度的升高或保温时间的延长,由于Mg_2Cu颗粒出现重溶及聚集长大现象,使得热挤压Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金的显微硬度表现出逐渐下降的变化趋势.     

粉末冶金制备Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Cu_8与Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Al_8高熵合金的微观组织与力学性能

采用"机械合金化(MA)+放电等离子烧结(SPS)"的方法制备出Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Cu_8和Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Al_8两种高熵合金块体,并研究其微观组织和力学性能。结果表明:两种高熵合金均在机械合金化后形成了FCC+BCC相的合金粉末。与Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Cu_8合金相比较,当Cu元素被Al元素取代之后,Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Al_8高熵合金粉末中BCC结构的固溶体相含量明显增加。经SPS烧结后,Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Cu_8由单相FCC和少量富Cr相组成;Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Al_8则形成双相FCC结构。同时,两种高熵合金在室温下均表现出良好的压缩性能;相较于Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Cu_8,Fe_(28)Ni_(28)Mn_(28)Cr_8Al_8的屈服强度由716 MPa提高到1181 MPa,抗压强度由1908 MPa提高为2111 MPa,硬度也由267 HV上升到482 HV,但塑性却由38.6%降至26.1%。     

真空制备新型镧镨铈-镁合金的显微组织和力学性能

通过氩气保护,在真空条件下制备新型镧镨铈(LPC)-镁合金,测量该试验合金的抗拉强度,观察其显微组织,并测量其显微成分,以确定稀土在试验合金组织中所处位置、存在状态.同时通过改变稀土的含量,了解其对力学性能的影响.结果发现就抗拉性能而言,镧镨铈(LPC)混合稀土可以代替富铈混合稀土用于ZM3合金.     

Fe_(70)Cr_(18)Mo_2Si_1B_9单辊激冷带中的特殊结晶现象

本文研究了真空下不同转速的Fe_(70)Cr_(18)Mo_2Si_1B_9单辊激冷带的显微组织,并与大气带作了比较。除了常见的均质形核与非均质形核的结晶过程之外,还出现具有强择优取向的自由面表层α-Fe柱状晶以及尺寸达μm级的α-Fe球状晶。可用动量传递模式的单辊带形成理论解释这些现象。早期过冷液态中的预存核是该材料能否形成非晶的控制因素。     

Cr_xCuFe_2Mo_(0.5)Nb_(0.5)Ni_2高熵合金的微观组织与力学性能

采用电弧熔炼工艺制备了CrxCuFe2Mo0.5Nb0.5Ni2(x=0,0.5,1.0,2.0,摩尔比)高熵合金,采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和显微硬度计对合金的物相结构、微观组织形貌、元素分布和硬度进行了分析。结果表明,合金物相主要由面心立方固溶体相(FCC)、体心立方固溶体相(BCC)和密排六方固溶体相(HCP)组成。Cr含量的增加,有利于BCC相的形成。合金组织主要呈树枝晶和枝晶间结构组成。合金中Nb、Mo和Cu元素分别偏聚于枝晶和枝晶间区域,Fe、Cr和Ni元素的分布相对均匀。合金硬度随Cr含量的增加而逐渐增加,但增幅较小。     

快速凝固Al-Pb合金的显微组织

采用单辊旋铸法分别制备了Al-5%Pb, Al-8%Pb和Al-15%Pb三种合金条带, 并利用TEM分析其显微组织. 结果表明 在快速凝固下, Al-Pb合金中的第二相(f.c.c. Pb)在基体中分布均匀, Pb颗粒尺寸随Pb含量增加而增加, 随冷却速度的增大而减小, Pb颗粒的尺寸呈双峰或三峰分布特征. 此外, 还分析了快速凝固下偏晶合金的凝固过程, 对上述现象进行了解释.     

镍基固溶体增韧Cr_(13)Ni_5Si_2合金在含Cl~-溶液中的腐蚀行为

采用极化曲线,Tafel阿和电化学限抗谱(EIS)技术,研究了镍基固溶体增韧Cr_(13)Ni_5Si_2金属硅化物合金在不同Cl~-浓度Na_2SO_4+NaCl溶液中的电化学腐蚀行为,并对其表面钝化膜进行了X射线光电子能谱(XPS)分析.结果表明:由于超高的Cr含量易于在表面形成以Cr_2O_3为主的稳定钝化膜以及组成相Cr_(13)Ni_5Si_2和Cr3Ni5Si2高的化学稳定性,合金在不同Cl~-浓度溶液中均具有良好的耐蚀性;合金的开路电位,破裂电位和腐蚀电流密度等几乎不随Cl~-浓度的增加而改变,即合金对Cl~-浓度不敏感,在中性含Cl~-介质中耐蚀性优异.     

快速凝固高强高导Cu-Cr合金的性能

采用单辊旋铸快速凝固技术制备了Cu-0.6～5.0Cr(原子分数,%)合金条带,对铸态及时效处理后的合金性能(包括电特性和显微硬度)进行了研究.结果表明快凝铸态合金经过适当的时效处理后,可以在保持较高的电导率的前提下,显著提高其硬度.还在Matthiessen假设的基础上,对快凝工艺和时效工艺对合金的电特性的影响进行了分析和讨论,依据合金强化机理对合金硬度进行了分析.     

Cu_xCr_2Fe_2Ni_3Mn_2Nb_(0.4)Mo_(0.2)高熵合金的组织和耐蚀性能

通过真空电弧熔炼制备了Cu_xCr_2Fe_2Ni_3Mn_2Nb_(0.4)Mo_(0.2)(x=0、0.1、0.2)高熵合金,采用XRD、SEM、腐蚀试验和动电位极化测试等分析手段研究了Cu含量对合金微观组织及耐腐蚀性能的影响。结果表明,Cu_xCr_2Fe_2Ni_3Mn_2Nb_(0.4)Mo_(0.2)高熵合金的微观组织主要由FCC结构和BCC结构相组成。随着合金中Cu含量的增加,合金微观组织由FCC和BCC混合组织转变为单一的FCC组织,组织形貌由树枝晶逐渐向等轴晶转变,且在晶界形成大量的富Nb、Mo初生相。随着Cu含量的增加,在10%的HNO_3溶液中合金的腐蚀速率先减小后增大,其中Cu_(0.1)Cr_2Fe_2Ni_3Mn_2Nb_(0.4)Mo_(0.2)合金具有最好的耐腐蚀性能。原因在于该合金的自钝化区间最宽,更容易在HNO_3溶液中形成致密度较高的钝化膜,从而有效减缓溶液对合金的侵蚀作用,降低合金的腐蚀速率。     

Ni对快速凝固Cu75Cr25合金相变及其凝固组织的影响

采用合金化的方法得到快速凝固Cu75-xCr25Nix(X=0.5,1和3) 合金的凝固组织.利用带有能谱(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)分析了富Cr相的形态、成分以及形成机制.结果显示,合金元素Ni扩大了Cu、Cr之间的固溶度; Cu75Cr25合金快速凝固过程中的液相分解得到抑制.Cu75-xCr25Nix合金富Cr液相分解组织的数量、尺寸、形貌较Cu75Cr25合金富Cr液相分解组织均有较大的变化.在Cu75-xCr25Nix组织中发现,除富Cr液相分解组织之间有聚集现象以外,还存在富Cr液相分解组织与富Cr枝晶间的聚集.     

UNUSUAL SOLIDIFICATION MICROSTRUCTURE OF Fe_(70)Cr_(18)Mo_2Si_1B_9 SINGLE-ROLL QUENCHED RIBBON

The solidification microstructure of Fe_(70)Cr_(18)Mo_2Si_1B_9 single-roll quenched ribbons with dif-ferent rotating speed of roller and under different atmosphere conditions was investigated.Apart from usual crystallization by homogeneous and heterogeneous nucleation,it was foundthat α-iron cohnnnar grains with strong preferred orientation formed beneath free surface andthat spheres of α-iron single coastal with a size of several μm up to 20μm,which have rarelybeen reported,appeared inside the ribbons.There was experirnental evidence suggesting thatclusters of metal atoms formed from fluctuation in early undercooled liquid might play a roleas pre-existed nuclei and,in fact,control the formation of amorphous for this alloy.     

Formation of macroscopically phase separated Cu-colored melt-spun ribbon in (Fe0.5Cu0.5)100−xBx (x = 0, 5, 10, and 20) alloys

The microstructure of a rapidly solidified melt-spun ribbon of binary Fe-Cu and ternary Fe-Cu-B alloys was investigated. The duplex structure composed of Fe-B-rich and Cu-rich alloys was formed by liquid phase separation of Fe-Cu-B alloys regardless of the B content. We found that the element Cu shows a strong tendency to segregate on the surface of Fe-Cu-B alloy ribbons, resulting in the formation of a macroscopically phase-separated Cu-colored cover layer/core structure.     

Mg_(80)Cu_(15)Y_5合金的非晶形成能力及晶化行为

采用单辊快速凝同法制备出厚约40μm的Mg_(80)Cu_(15)Y_5非品合金薄带,利用XRD、DSC、TEM和HRTEM研究了非品合金的非品形成能力和晶化行为,分析了品化对合金组织结构与性能的影响.结果表明:Mg_(80)Cu_(15)Y_5合金的过冷液态温度区间△T_x和约化玻璃转变温度T_(rg)分别为55K和0.58,表明其具有较强的非晶形成能力;该合金在退火温度高于473 K后发牛明显晶化,从非品基体中析出 Mg_2Cu、Cu_2Y和Mg晶体相;随着退火温度的升高,合金的硬度呈现出先升高后降低的变化趋势,这与纳米品体相颗粒的弥散析出、重溶及粗化有关.     

热处理对Co_(38)Ni_(34)Al_(28-x)Cu_x合金组织和显微硬度的影响

在Co-Ni-Al系合金的基础上用Cu部分代替Al,制备4种不同成分的合金,研究热处理对Co38Ni34Al28-xCux显微组织和显微硬度的影响。结果表明,Co38Ni34Al27.5Cu0.5合金经1350℃×2 h加热、冰水冷却至室温处理后,β基体内出现马氏体,而Co38Ni34Al27Cu1则在1350℃×2 h和1300℃×4 h处理时都出现马氏体。随铜含量的增加和铝含量的减少,合金β相晶粒变小,γ相晶粒和含量变大。Co38Ni34Al27.5Cu0.5的显微硬度随温度升高而升高,在β相晶粒内出现马氏体时,Co38Ni34Al27Cu1合金的显微硬度骤降。     

Preparation and Characterization of CuFe Alloy Ribbons

首先采用高频感应熔炼法制备不同Fe含量的CuFe母合金,在对其组织与性能研究基础上采用单辊快速凝固甩带法制备了合金CuFe合金薄带,对不同成分的CuFe合金薄带相结构、组织进行分析表征。结果表明,Fe 含量在2%~10% (质量分数) 的范围内,随着Fe含量增加,合金的微观组织中富Fe枝晶数量增多且发生粗化。CuFe母合金的电导率随Fe含量增加逐渐降低,而硬度随之增大。Fe含量为 8%的 CuFe 合金组织中 Cu 基体的显微硬度较高。CuFe合金薄带组织中晶粒非常细小,从辊面到自由面由于凝固速度的差异,合金薄带组织中晶粒逐渐变粗。对 CuFe合金薄带进行XRD分析,未发现Fe的衍射峰,仅有Cu的衍射峰;同时发现随着Fe含量的增加,Cu的衍射峰逐渐降低并且变宽,并向低角度偏移,同时Cu (220)点阵常数增大,结合Cu-6.0%Fe的SEM分析,表明Fe固溶入Cu中,形成了CuFe固溶体     

冷却速度对快淬Fe-Si-B-Cu合金结构和磁性能的影响

采用单辊旋淬法,以不同的轮辊转速(50、40、30和25 m/s)制备高Fe含量Fe_(82.65)Cu_(1.35)Si_2B_(14)非晶合金薄带,研究了冷却速度对快淬合金结构和性能的影响.结果表明:随冷却速度的降低,淬态Fe_(82.65)Cu_(1.35)Si_2B_(14)合金的条带厚度逐渐增大,合金由完全的非晶态结构转变为非晶与纳米晶的混合结构;同时,随冷却速度的降低,一次晶化温度下降,材料的饱和磁感应强度逐渐增加,在轮辊转速为25 m/s时,淬态合金的饱和磁感应强度达到1.4 T.     

淬速对Ni-Mn-Ga快淬合金相变的影响

采用快淬技术制备了Ni-Mn-Ga薄带合金,研究了不同淬速对Ni-Mn-Ga快淬合金相变过程的影响.结果表明,快淬合金具有典型的热弹性马氏体相变过程,但合金的马氏体相变开始温度Ms比铸态合金的有所降低,并随淬速的升高,快淬合金的Ms逐渐降低.Ni-Mn-Ga合金马氏体相变的热力学分析表明:快淬合金晶粒愈细小,Ms愈低;快淬工艺不改变合金的晶体结构;在不同淬速的快淬合金中有以(400)晶面为择优取向的织构存在.     

Effects of Ti addition on microstructures of melt-spun CuCr ribbons

The microstructure and resistivity of melt-spun CuCrTi ribbon were studied.The results reveal that the maximal size of theprimary Cr particles in the microstructures is below 100 nm by 0.65%-3.8%Ti(mole fraction)addition and the resistivity of annealedribbons of 0.65%-1.3%Ti addition can meet the need of the contact materials used by the medium-voltage vacuum interrupters.Bycontrasting the melt-spun microstructures to the annealed microstructures,the primary Cr particles do not grow up quickly in theannealing process.The X-ray diffraction studies reveal that alloying increases the amount of the solute in Cu and Cr phases andresults in the increase of resistivity.By the thermodynamic analysis,adding Ti to CuCr29 alloys increases the critical supercooling ofthe liquid/solid transformation,which makes the critical radius of nucleation decrease and the rate of nucleation increase.As a result,the microstructure of CuCr ribbon can be further refined.