不同压力下的热压加工对含Mn块体纳米晶Fe3Al组织和性能的影响

对铝热反应熔化制备的含10wt%Mn块体纳米晶Fe3Al材料在800℃和1000℃温度下,采用不同压力进行热压加工,利用XRD研究热压加工前后纳米晶粒尺寸的变化,并测试硬度变化和压缩率。结果显示,不同温度、压力下热压加工后,晶粒尺寸变化不大;热压加工后,材料的硬度有所上升,但温度和压力对硬度影响不大;热压加工中,材料表现出较好的塑性变形,并随着热压压力的增大,材料压缩率逐渐增大,但温度对材料的压缩率影响不明显。热压加工后,块体纳米晶Fe3Al材料几何尺寸得到了增大。     

压力及稀释剂对块体纳米晶Fe3Al组织和性能的影响

采用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和压缩试验,研究了氩气压力和稀释剂对铝热法制备的块体纳米晶Fe3Al材料组织和性能的影响。结果表明,在氩气压力分别为3、6、9MPa和稀释剂含量分别为0、20%、40%条件下制备的Fe3Al块体材料均为DO3有序结构,晶粒尺寸≤30nm;随氩气压力增加,材料晶粒尺寸无明显变化,但随稀释剂含量增加,材料晶粒尺寸明显减小。屈服强度随压力增加而提高,但与晶粒尺寸间无明显对应关系。当稀释剂含量不同时,材料晶粒尺寸与屈服强度呈反Hall-Petch关系。     

Mn元素对纳米晶Fe_3Al材料的力学性能的影响

研究了合金元素Mn不同含量对铝热反应熔化法制备的块体纳米晶Fe3Al材料力学性能的影响,结果表明当Mn添加到纳米晶Fe3Al材料中,对其压缩屈服强度和抗弯强度影响显著。加Mn 10%时,纳米晶Fe3Al材料的力学性能得到很大提高,使材料由脆性材料向塑性材料转变,大幅度提高了其压缩屈服强度,而且提高了抗弯屈服强度。含Mn 10 wt%的材料具有最佳的力学性能是由于其具有最小的纳米晶粒尺寸。对含Mn 10 wt%的材料在不同加载速率下进行的压缩性能试验研究表明：材料的压缩屈服强度随加载速率的增大而降低。     

纳米晶Ni3Al低温退火时的组织转变

采用强变形技术在金属间化合物Ni3Al表层制备了纳米晶,并对其进行了低温退火处理。采用X射线衍射仪、透射电镜和显微硬度计对变形态和退火态Ni3Al表层的相结构、晶粒形貌和显微硬度分布进行了研究。结果显示,350 ℃低温退火时,强变形时形成的fcc结构无序Ni固溶体重新有序化,部分转变为L12有序结构的Ni3Al相。退火后,纳米晶Ni3Al的晶粒尺寸没有明显长大,微观应变显著降低。退火后表层纳米晶的组织不均匀,细晶粒尺寸为10~20 nm,大晶粒尺寸仍小于100 nm。350 ℃退火后表层部分的显微硬度仍可达525 HV0.2,强变形的强化作用在低温退火后仍可保持。     

Fe3Al/18-8扩散焊接头的组织特征分析

采用扫描电镜，X射线衍射仪和透射电镜分析了Fe3Al／18-8扩散焊接头的显微组织特征。结果表明，加热温度1040℃、保温时间60min、焊接压力15MPa时获得的Fe3Al／18-8扩散焊接头抗剪强度达226MPa。接头处形成具有三个扩散反应层的过渡区，其相结构依次由(FeAl Fe3Al)、Ni3Al相和α-Fe(Al)固溶体组成。显微硬度峰值为610HM，不存在FeAl2(820HM)、Fe2Al5(990HM)和FeAl3(1030HM)等脆性相，有利于保证Fe3Al／18-8扩散焊接头的组织性能。     

退火对电铸纳米晶Ni-W合金组织和性能的影响

采用电铸法制备了纳米晶Ni-W合金,并进行了250～500℃×1h的真空退火处理。采用激光共聚焦扫描显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和显微硬度计等对Ni-W合金退火前后的微观组织和显微硬度进行了研究。结果表明:随退火温度的升高,纳米晶Ni-18%W合金的组织趋于均匀化;晶粒尺寸逐渐增大,从退火前的6.80 nm长大到500℃退火时的12.56 nm;在300、400和500℃退火后,有少量Ni4W相析出;在低温退火时,合金的显微硬度随退火温度的升高而升高,300℃时达到最大值,然后随退火温度的继续升高而降低。     

铝热反应制备纳米晶Fe_3Al过程中过冷度对晶粒尺寸的影响

利用C语言计算了铝热反应制备的纳米晶Fe3Al材料均质形核的相关热力学参数和纳米晶材料在不同条件下的平均晶粒尺寸,并通过试验对结果进行验证。结果表明,在形核率一定的情况下,Fe3Al的长大速率随过冷度的增大而增大;Fe3Al的平均晶粒尺寸在过冷度超过330K后均处于纳米级,其随过冷度的增大而逐渐减小,且当达到一定过冷度时,平均晶粒尺寸趋于一致,约37nm,该值与试验测定结果相符合。     

Fe3Al基合金焊接技术的研究进展

针对Fe3Al基合金工程化应用亟待解决的焊接问题,从熔焊、固相焊及钎焊3个方面综述了目前国内外Fe3Al基合金焊接技术的研究现状和最新进展。对不同焊接工艺下焊接接头的显微组织与力学性能做了详细介绍。并探讨了目前焊接技术中存在的问题及解决措施。最后展望了Fe3Al基合金焊接技术的发展趋势。     

等温处理对含10wt%Mo的纳米晶Fe_3Al性能的影响

通过铝热反应法制备了含10 wt%Mo的纳米晶Fe3Al材料,并对制得的材料进行了600和800℃的等温热处理,利用XRD和TEM研究了等温热处理前后组织的变化,并测试了应力应变曲线和屈服强度。结果表明:等温热处理前后,材料的晶体结构没有发生变化,均由无序bcc结构的Fe3Al相组成;材料经热处理后的平均晶粒尺寸和屈服强度在600～800℃之间增加显著,并在800℃等温热处理8 h后分别达到最大值43 nm和960 MPa;热处理后,材料在断裂前的最大变形量提高了15%左右,并有良好的塑性变形平台,塑性显著提高。等温热处理是一种提高纳米晶材料综合力学性能的可行方法。     

退火温度对铝钛强韧的CrCoNi中熵合金组织与性能的影响

通过电子背散射衍射(EBSD)和维氏硬度测试,研究不同退火温度下新型铝钛强韧的CrCoNi中熵合金组织演变规律和硬度变化。结果表明,退火温度较高(1100℃)时,合金的退火孪晶密度较高,且孪晶形貌更加平直规整;再结晶和晶粒长大和退火温度并非简单的线性关系,超过临界温度合金再结晶和晶粒长大过程明显加快,在1100℃下退火1 h可得到平均晶粒尺寸20.89μm的等轴晶组织,由于加工应力释放,合金硬度下降到302.9 HV0.2。     

超快速加热退火下保温时间对5083铝合金组织及力学性能的影响

利用Gleeble-3500热模拟系统和电子背散射衍射(EBSD)技术对5083铝合金超快速退火组织的演变规律进行了研究,探讨了5083铝合金经过80％冷轧变形后以500℃/s加热至450℃时,不同保温时间(1～60 s,冷却速度40℃/s)对退火组织及力学性能的影响.结果表明,随退火保温时间从1 s延长到60 s,5...     

VC_p和TiC_p颗粒增强Fe_3Al基合金的显微组织和力学性能

采用反应铸造法制备了含VC、TiC颗粒的Fe3Al基合金 ,并研究了颗粒相的加入对Fe3Al合金组织结构和力学性能的影响。研究表明 ,TiCp 可以细化Fe3Al合金铸锭组织 ,而VCp 的作用不明显 ,但可以细化热加工后的再结晶组织 ;同时发现 ,颗粒相的加入提高了Fe3Al合金在室温和 6 0 0℃下的屈服强度 ,而延伸率有稍许下降 ,并改变了合金的断裂模式     

Fe_3Al基摩擦材料的烧结致密化过程研究

利用热压烧结方法制备了以Fe3Al金属间化合物为基体,以Cu、石墨、MoS2、Al2O3为添加剂的一种复合摩擦材料,并对其烧结致密化过程以及影响因素进行了试验研究。结果表明,材料的致密化过程受到原始粉料组成、粒度以及烧结工艺参数(如烧结温度、压力、保温时间)等多种因素的共同影响,其中Cu的液相烧结在材料致密化过程中起到重要作用。最佳工艺参数为:烧结温度1 050￣1 100℃,压力10￣12 MPa,保压20￣30 min,保温45￣60 min,此时致密度为90%￣95%。烧结过程中未发现晶粒异常长大,经1 050℃烧结1 h的摩擦材料中Fe3Al的晶粒尺寸为400￣600 nm。     

Effects of annealing time on microstructure and mechanical properties of MosSi3 alloy

以纯金属Mo和纯Si为原料,采用电弧熔炼法制备了Mo5Si3合金。在1200℃对其进行不同时间真空退火,并对合金的相组成、显微结构及力学性能进行分析。结果表明,随退火时间的延长,合金致密度、显微硬度和抗压强度提高,其压痕断裂韧性表现出先增加后降低的趋势,退火20h后合金断裂韧性为3．23MPa·m^1/2。退火50h后,合金主要物相为Mo5Si3和少量MoSi2,在合金中形成M05Si3／MoSi2层片状组织结构,层片间距在20-50μm之间。M05Si3晶粒尺寸和点阵畸变分别为87．3nm和0．0986％,合金具有纳米晶结构。     

Effect of bias voltage on microstructure and nanomechanical properties of Ti films

In order to investigate nanomechanical properties of nanostructured Ti metallic material, pure Ti films were prepared by magnetron sputtering at the bias voltage of 0-140 V. The microstructure of Ti films was characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). It is interesting to find that the microstructure of pure Ti films was characterized by the composite structure of amorphous-like matrix embodied with nanocrystallines, and the crystallization was improved with the increase of bias voltage. The hardness of Ti films measured by nanoindentation tests shows a linear relationship with grain sizes in the scale of 6-15 nm. However, the pure Ti films exhibit a soft tendency characterized by a smaller slope of Hall-Petch relationship. In addition, the effect of bias voltage on the growth orientation of Ti films was discussed.     

两相区退火时间对冷轧中锰钢组织和力学性能的影响

研究了650℃下退火时间对冷轧Fe-0.14C-5Mn钢的组织结构和力学性能的影响规律,利用SEM进行了组织结构表征,采用XRD法测量了残留奥氏体量,通过拉伸试验机测试了钢的单轴拉伸性能。结果表明,退火过程中发生奥氏体逆转变,退火1min以后即形成20%以上的亚稳奥氏体;随退火时间的延长,抗拉强度（Rm）逐渐升高,屈服强度逐渐降低;断后伸长率（A）和强塑积（Rm×A）先升高而后降低,在650℃退火10 min时塑性（46%）和强塑积（46 GPa%）获得最大值。分析认为高含量亚稳奥氏体相的TRIP效应以及超细的晶粒尺寸是获得超高强度、超高塑性及高的强塑积的主要原因。     

反应机械合金化/退火制备Al2O3/Fe3Si纳米复合粉体

以Fe2O3粉、Si粉和Al粉为原料,采用反应机械合金化/退火法制备出了Al2O3/Fe3Si纳米复合粉体。利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对复合粉体球磨以及退火过程中的固态反应过程、表面形貌进行表征。研究表明,Fe2O3-Si-Al混合粉体球磨5 h后发生反应生成Al2 O3、Fe5 Si3、Fe3 Si、FeSi,球磨20 h后生成Al2 O3/Fe3 Si,球磨20 h的粉体在900℃条件下退火1 h的组成物相未发生变化,复合粉体颗粒呈球形,其尺寸为5μm左右,分布均匀,组成相Al2O3和Fe3Si的晶粒尺寸分别为26.6 nm和28.3 nm。     

Effect of grain size on corrosion behavior of electrodeposited bulk nanocrystalline Ni

Nanocrystalline (NC) and coarse-grained Ni with different grain sizes (from 16 nm to 2 μm) were fabricated by direct current electrodeposition. Effect of grain size on the electrochemical corrosion behavior of these Ni deposits in different corrosion media was characterized by using potentiodynamic polarization test, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and immersion corrosion test. Results show that in the NaOH or NaCl solution, the NC Ni exhibits improved corrosion resistance with the decrease of grain size. But in H2SO4 solution, the higher grain boundary density accelerates corrosion due to no passive process and the corrosion resistance of NC Ni decreases with refining grain size. The distinct experimental results of NC Ni in corrosion behavior can be reasonably explained by the positive or negative effect of high-density grain boundaries in different corrosion media.