钛合金中TiC晶体的形态及优先生长方向探讨

对钛合金中的TiC,用重力法和定向凝固法制备试样,分析研究了其中TiC形态及生长方向。钛合金中TiC非平衡结晶形态为枝晶状,同时也观察到在特定情况下TiC晶体沿着[110]方向分枝,分析认为TiC晶体中的第一优先生长方向为<100>方向,第二优先生长方向为<110>,因此当<100>方向的生长受到抑制时,<110>方向作为优先生长方向生长。并提出分枝模型,解释了<100>成为优先生长方向之一的原因。     

Nd2Fe14B/α-Fe和Pr2Fe14B/α-Fe型纳米晶永磁合金工艺与性能的对比研究

对快淬法制备的Nd2Fe14B/α-Fe和Pr2Fe14B/α-Fe型双相纳米晶永磁在快淬条件和晶化过程中的软、硬磁相之间晶粒的形核长大行为作了对比,发现PrFeB系更容易得到较好磁性能。     

快淬纳米RE2Fe（14）B/α-Fe双相稀土永磁材料的晶化行为

综述了快淬纳米RE2Fe14B/α-Fe双相稀土永磁薄带工艺参数对非晶晶化行为的影响, 介绍了薄带在磁场作用下的晶化、放电等离子晶化烧结和焦耳加热晶化等方面的研究进展.多数文献表明, 采用在两个快淬临界速度之间的辊速制备快淬薄带、再经过晶化的方法, 易得到晶粒尺寸相对均匀、磁性稳定的纳米磁粉; 随着晶化处理时加热速度的增加, 磁性相非晶晶化转变温度逐步提高, 进而由α-Fe和RE2Fe14B分别形核长大到两相在同一温度下晶化转变, 晶化的纳米晶尺寸更加细小、均匀, 中间相的转变受到抑制.磁场晶化、放电等离子晶化烧结和焦耳加热晶化还需要进一步研究.     

Ni—Al-Fe中NiAl／Fe互为基体／析出相的组织特征

以Ni-Al-Fe系合金中B2型金属间化合物NiAl(Fe)和α-Fe(Ni,Al)固溶体互为基体和析出相,主要研究了时效处理对其强度的影响及其时效组织特征.结果表明,以NiAl(Fe)作为基体并经时效处理后,α-Fe(Ni,Al)析出相对NiAl(Fe)有时效硬化作用,含有α-Fe(Ni,Al)析出相的NiAl(Fe)在所有实验温度区域内.其屈服强度均远高于单相NiAl的屈服强度.透射电镜的观察揭示出α-Fe(Ni,Al)析出相为体心立方结构,时效初期是球状,相邻析出相合并变成板条状,平行于有序基体的{100}晶面析出.当以α-Fe(Ni,Al)相为基体进行时效处理后,NiAl(Fe)析出相对α-Fe(Ni,Al)也起到了析出强化的作用.通过透射电镜的观察可知,NiAl(Fe)析出相的形态在时效初期时呈球状,随着时效时间的延长,析出相会长大并呈四方六面体,但相邻析出相之间不会合并.     

轧制工艺对体心立方金属冷轧织构的影响

摘要：采用取向分布函数和取向线分析法研究了初始随机分布的体心立方金属α-Fe经过不同轧制工艺的织构演变,．体心立方金属α-Fe经过普通同步轧制后,其织构组分主要为高斯织构。经过工艺改变的异步轧制后,材料发生强烈的剪切应变,与轧制固有的平面压应变共同作用,获得了完全不同于同步轧制织构组分的{100}面织构。     

锡或锑在无取向电工钢中的研究进展

近年来,在节能减排背景之下,国内外众多研究者对无取向电工钢磁性能的提升做了大量研究。为了探索无取向电工钢磁性能提升的方法,对锡或锑对无取向电工钢磁性能的作用机制(晶粒尺寸和晶体织构的控制)进行分析。基于该作用机制,介绍锡或锑的添加对无取向电工钢磁性能的影响。经研究发现,适量的锡或锑在晶界偏聚,不会阻碍晶界的移动并且致使晶粒尺寸降低;与此同时,锡或锑在晶界偏聚不仅抑制{111}织构在原始晶界处形核及生长,还降低(100)晶粒表面能,促进(100)晶粒生长。因此,适量添加锡或锑,可使无取向电工钢铁损下降、磁感提升。最后结合生产工艺,建议无取向电工钢的研究方向应为稀土含量对高牌号无取向硅钢夹杂物尺寸和数量分布的影响,锡或锑的添加量和常化工艺参数(常化时间、常化温度)对常化晶粒尺寸的影响。     

高能球磨对雾化Fe基软磁粉末结构及性能的影响

高能球磨气雾化水收集的Fe78.4Cu0.6Nb2.5Si9.5B9软磁合金粉末,采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析球磨粉末的晶体结构及微观应变,采用振动样品磁强计(VSM)测试球磨粉末的磁滞回线。结果表明,未经球磨的Fe78.4Cu0.6Nb2.5Si9.5B9合金粉末形状多为球形或椭球形,平均粒径为93.02μm,主要物相为α-Fe(Si)相和少量非晶相;随球磨时间延长,粉末的扁平率增大,粒度减小;晶格微观内应变增大,晶格畸变加剧,非晶含量增加;α-Fe(Si)相对应的(110)峰宽化,(200)和(211)峰的强度减弱,且整体向小角度方向偏移;α-Fe(Si)相的晶面间距增大;粉末的饱和磁感应强度Bs基本不变、矫顽力Hc增大。综合可得,过度球磨不利于材料磁损耗性能的提高。     

未变形和变形奥氏体→贝氏体相变后的钢热蚀表面的扫描电镜观察

利用扫描电镜对12Cr2MoWVTiB钢在HM-100型高温金相显微镜动态实验后的热蚀表面进行了观察。发现在未变形奥氏体中,贝氏体铁素体优先在细小夹杂处形核。但是,在变形奥氏体中,贝氏体铁素体的主要形核地点是奥氏体晶粒和亚晶粒边界。奥氏体形变不仅促进贝氏体铁素体的形核,而且能抑制它的生长,结果导致贝氏体组织细化。     

各向异性Sm12.8Fe87.2Nx粘结磁体的研究

采用粉未冶金法对合金及其氮化物与粘结磁体的组织形貌、物相及磁性能进行了较为详细的研究.结果发现，均匀化退火可以明显减少Sm12.8Fe87.2合金中的富Sm相与α—Fe含量。氮化后Sm2Fe17晶格膨胀形成Sm2Fe17Nx主相，氮化20h内Sm2Fe17Nx相单胞体积膨胀超过6％，在20h有最大值△Ve／Ve=8.36％：氮化后合金中的α-Fe含量增加，未见相应用胞体积膨胀:Sm12.8Fe87.2Nx取向粘结磁体中Sm2Fe17Nx相的006衍射明显增强，而其他衍射及α-Fe的衍射减弱，易轴方向磁体的矫顽力优于磁粉的，而剩磁与最高场下磁化强度值劣于磁粉.     

Nd2(Fe,Al)14B/α-Fe纳米复相永磁体的显微结构和磁性能

本文研究了不同铝含量对Nd2(Fe,Al)14B/α-Fe纳米复相永磁材料显微结构和磁性能的影响.采用熔体快淬的方法制备实验样品,利用透射电镜观察铝对淬火态及不同热处理温度下样品组织结构和磁性能的影响.结果表明,在相同工艺下,铝的加入有利于快淬薄带非晶化,并将Nd2Fe14B相的析出温度向高温方向推移.同时,铝对合金的晶粒生长具有抑制作用,即细化晶粒.这种作用优化样品的组织结构,提高样品的剩磁和最大磁能积.     

粉末冶金高速钢的精细结构

应用分析电子显微术对粉末冶金高速钢的精细结构进行了研究。 Speed法萃取复型衍衬象研究结果表明,PT15和Rex25粉末冶金高速钢中二次析出碳化物的生长满足由扩散控制的生长动力学方程 PT15和Rex25钢中的二次析出碳化物与基体的取向关系与文献报道的取向关系相符。合金碳化物晶格常数的变化未导致新的取向关系。 MMD方法对Rex25钢的研究结果表明存在MC和M_2C伴生形核现象。MC碳化物择优在碳原子有序化的{100}_α面上形核。 应用会聚束电子衍射术对MC碳化物的点阵常数进行了测量。结果为a=4.2245 。高合金化没有导致MC自身结构和对称性的变化。     

NdFeB合金铸锭组织及均匀化退火

研究了NdFeB合金的铸锭组织,并对NdFeB合金进行了均匀化退火。研究表明,NdFeB铸锭中Nd2Fe14B相以片状晶方式生长,经退火后,α-Fe基本消除,片状晶变为等轴晶并粗化。X-射线衍射结果显示,经退火处理后,Nd2Fe14B在某些方向上的各向异性更为明显。     

Al-Fe-Ce合金熔体结构及主要强化相形成的EET分析

在较慢冷却条件下,Al-Fe合金熔体中面心立方结构的近程有序原子集团占主导地位。基于EET(empirical electron theory of solids and molecules)理论,计算了Al-Fe-Ce合金熔体中fcc结构近程有序原子集团Al-Fe,Al-Ce,Al-Fe-Ce,α-Al和主要析出相Al3Fe,Al6Fe,Al8Fe4Ce和Al4Ce的价电子结构,分析了Ce对Al-Fe合金熔体和主要强化相形成的影响。研究发现:Al-Fe最强键的n1α-Al--Fe(n1为共价电子对数)比α-Al的n1α-Al大14.2%,Al-Fe近程有序原子集团为二元AlFe相的形成提供了形核条件。Al-Ce,Al-Fe-Ce最强键的n1α-Al-Ce,n1α-Al-Fe-Ce分别比AlFe的n1α-Al-Fe大38.2%,39.3%,Ce添加促进了Al-Ce,Al-Fe-Ce原子集团的形成,减少了Al-Fe原子集团,为AlCe,AlFeCe相的形成提供了形核条件。对于Al-Fe合金,由于FAl6Fe(F为结构单元总成键能力)小于FAl3Fe,所以Al6Fe相优先形成。对于Al-F...     

机械球磨法制备纳米晶复相Nd2Fe14B/α-Fe永磁粉末

通过将成分为Nd2Fe14B（原子比）的铸态合金与羰基铁粉的混合粉末进行搅拌式机械球磨，并对球磨后的合金粉末进行真空晶化处理，制备了纳米复相Nd2Fe14B/α-Fe永磁合金。通过X射线衍射（XRD）、差示扫描量热法（DSC）、透射电子显微镜（TEM）等分析方法研究了球磨时间及晶化处理温度对合金微观组织的影响。结果表明，随球磨时间的延长，Nd2Fe14相及α-Fe的晶粒尺寸迅速减小，球磨5h后粉末由Nd2Fe14B非晶相和晶粒尺寸约为10nm左右的α-Fe组成，在随后的晶化热处理过程中转变成Nd2Fe14B／α-Fe纳米复相组织。     

铌微合金化对高铁车轮钢奥氏体形核和长大的影响

 针对碳质量分数为0.47%中碳高铁车轮钢,研究了铌微合金化对前驱体为铁素体-珠光体的组织发生奥氏体逆相变的影响。结果表明,铁素体-珠光体钢的逆相变是一个由碳原子扩散控制的过程,奥氏体优先在珠光体内的铁素体与渗碳体（α/Fe3C）片层界面处形核,并且沿平行于珠光体片层方向的长大速率比垂直于珠光体片层方向更快。含铌车轮钢细化的珠光体组织可以提高奥氏体的形核率,有利于细化奥氏体晶粒。随着再加热温度的提高,含铌车轮钢的奥氏体混晶温度（960 ℃）比不含铌的钢高80 ℃,因此通过铌微合金化可扩大再加热奥氏体化温度窗口。结合Thermal-Calc热力学计算和透射电镜分析,铌在中碳钢中主要以析出物的形式存在,析出钉扎作用是其细化奥氏体晶粒、推迟混晶现象出现的主要机制。     

定向凝固NdFeB永磁合金中包晶相的取向生长研究

选取NdFeB稀土永磁合金作为研究对象,采用Bridgman定向凝固工艺,将Bitter粉纹磁畴图像与X射线衍射分析方法相结合,系统研究定向凝固过程中金属间化合物包晶相Nd2Fe14B(T1相)的生长形态及取向变化规律。研究表明:定向凝固过程中包晶T1相的形态及择优生长方向与合金成分及凝固速率有关。凝固速率较低时(小于10μm·s-1),包晶T1相以典型的小平面方式生长,表现出强的晶体学特性。随着凝固速率增大,T1相晶粒逐渐细化,T1相生长界面出现粗糙化趋势;Nd11.76Fe82.36B5.88合金在1μm·s-1凝固速率下,T1相的易磁化轴[001]方向几乎沿热流方向,这与T1相沿a轴[100]方向择优生长的传统解释有很大不同;Nd13.5Fe79.75B6.75合金中T1相的轴向择优取向随凝固速率的增加逐渐偏离c轴而转向a轴,其原因可能是凝固速率的增加引起T1相沿[100]和[001]方向的生长驱动力即生长速率的改变。     

磁场处理对微合金钢相变过程的影响

磁场处理对微合金钢由奥氏体向铁素体的转变过程产生影响,主要体现在铁素体的形核率和晶粒长大速度两个方面.磁场处理增加了铁素体的形核率,同时也提高了晶粒的长大速度.由于磁场对铁素体形核率的影响效果显著,缩短了相变时间,最终得到细晶组织.     

晶界位向对硅钢立方/旋转立方取向双晶轧制取向变化的影响

晶界和{100}柱状晶在硅钢生产过程中对织构的遗传和演变有关键作用,因此本文利用晶体塑性有限元方法进行立方和旋转立方取向双晶在晶界不同位向时晶体取向演变的全场模拟。模拟显示,三种晶界位向下,晶界都具有诱发晶内产生S形状形变不均匀和缓解局部形变不均匀区取向转动的特点,立方和旋转立方取向双晶在带有剪切作用的轧制条件下都显示明显的取向稳定性。GB⊥RD(表示晶界垂直于轧向)晶界位向时,旋转立方取向晶粒优先在晶界中心位置发生取向转动,而立方取向则优先在远离晶界的端部发生取向转动。GB⊥TD(表示晶界垂直于横向)的晶界位向下,其晶界阻碍作用最小,双晶内产生的取向漫散度大,织构强度较低;除绕TD转动外,也具有复杂的绕RD、ND的取向转动。GB⊥ND(表示晶界垂直于法向)的晶界位向下,取向转动与GB⊥RD时相近,但有少量取向绕ND转动。     

热轧Al- Mg- Si合金厚度方向显微组织及织构梯度演化

通过拉伸试验、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、 X射线衍射(XRD)等研究Al-Mg-Si热轧板材沿厚度方向显微结构及织构的变化,结果表明织构类型沿表层至中心层出现明显的变化,表层主要为剪切织构r-cube{001}110;中心层表现出明显的平面应变织构特征,主要为沿着β取向线的C{112}111, S{123}634和B{011}211织构;过渡层由于粒子诱导形核(PSN)效应,再结晶晶粒倾向于沿着大尺度第二相粒子形核长大,使晶粒择优取向性减弱,造成织构取向密度的强散射和random织构P的生成。Cube织构在平面应变条件下更容易发生,中心层cube织构的形成是由于再结晶晶核与S变形织构存在着40°111的特殊位向关系,择优生长模型认为晶界具有很高的迁移速度,发生择优生长,吞并相邻的S织构。     

V,Mn, Mg在α-Fe(N)中占位及电子结构的第一性原理研究

氮(N)是冶炼不锈钢的重要合金化元素,具有强烈的奥氏体化能力,对于生产节镍型不锈钢而言, N不可或缺,但在常规冶炼工艺中,很难实现向钢中高效、经济的增N。基于第一性原理方法探讨了增氮过程中合金元素M(M=V, Mn和Mg)对N稳定性的影响,采用VASP软件计算了M(M=V, Mn和Mg)掺杂α-Fe(N)体系的择优占位、结合能、态密度及电荷密度。计算结果表明, V和Mg优先固溶在晶胞的顶角位置, Mn优先固溶在晶胞的体心位置。V的掺杂加强了晶胞的稳定性, Mn的掺杂略微降低晶胞的稳定性, Mg的掺杂显著降低晶胞的稳定性。V, Mn在α-Fe晶胞中均存在金属键和离子键的共同作用,成键轨道主要来自M 3d, Fe 4s 3p 3d与N 2p。当N掺杂在α-Fe体系的八面体间隙后,金属原子失去电子, N得到电子, V的掺杂显著加强了N与周围金属的相互作用, Mn与Mg的掺杂对周围Fe与N的作用相对不明显。