Co_(66)Fe_4V_2Si_8B_(20)金属玻璃的结构弛豫和晶化的研究

用倒扭摆、DSC和TEM研究了金属玻璃Co_(66)Fe_4V_2Si_5B_(20)的结构弛豫和晶化过程。在结构弛豫阶段,内耗与温度近似呈指数增加,激活能有一较宽分布。预退火后内耗降低,但在预退火温度以下的降温和升温过程中内耗有回复性,长期等温退火内耗趋近一平衡值。用局域结构单元切变变换模型讨论了内耗的微观机制。在晶化过程中,从500 ℃至650 ℃出现三个内耗峰与DSC分析的三个放热峰对应,内耗峰高与(?)/f,呈线性关系,在峰温附近切变模量发生软化。认为相转变的内耗是在晶化进行时,外加切应力促进或加速接近临界的晶核界面运动所引起的能量损耗。另用TEM观察了非晶微观结构的变化。     

预退火时间对Sm2Fe17ZrNb0.4Cu0.2B0.2非晶合金晶化的影响

运用高真空电弧熔炼及单辊旋淬一体炉设备，以40 m/s的速度快淬制备出Sm₂Fe₁₇ZrNb_0.4Cu_0.2B_0.2非晶合金薄带。为实现非晶合金薄带在较低的晶化温度下爆发性形核，在细化晶粒的同时改善微观组织均匀性，需提高晶化前原子有序度，因此对薄带在500℃下进行不同时间的预退火处理，研究不同预退火时间下非晶合金晶化演变过程。X射线衍射仪(XRD)和高分辨率透射电镜(HRTEM)分析结果表明：长时间的预退火处理对α-Fe相的析出影响较大；预退火温度为500℃时，预退火时间应不超过90 min;预退火时间过长导致晶相提前析出，晶化组织不均匀。     

新型超微晶软磁合金FePCCuMoSi微观结构缺陷的正电子湮没研究

用正电子湮没方法研究了新型超微晶软磁合金的微观结构缺陷，样品选用的是在不同温度下退火的Ｆｅ８１Ｐ１２Ｃ３Ｃｕ１Ｍｏ０．５Ｓｉ２．５合金，结果表明，合金的微观结构构陷大小，密度随退火温度有规律地变化，这种现象可能与非晶的晶化过程有关。     

退火温度对冷变形Ti_(50)Ni_(45)Cu_5形状记忆合金马氏体相变及力学性能的影响

使用透射电镜(TEM),动态热机械分析(DMA)以及示差扫描量热法(DSC)等测试方法对固溶态25%冷变形Ti_(50)Ni_(45)Cu_5合金400℃/1 h,500℃/1 h,600℃/1 h,700℃/1 h退火态的组织结构,马氏体相变特征以及力学性能进行分析,并在实验中对比使用DSC与DMA两种测试方法用于马氏体相变测试。结果表明,随着退火温度升高,Ti50Ni45Cu5合金的强度、硬度降低,塑性升高,400℃/1 h退火态合金有最高的强度和硬度,分别为996 MPa和HV 280,700℃/1 h退火态合金有最好的延伸率27.8%。随着退火温度升高,合金的马氏体相变温度因为合金内位错密度降低,孪晶晶界减少及内应力减少,逐渐从54.5℃下降至37.7℃。400℃/1 h,500℃/1 h,700℃/1 h退火态合金均发生B19-B19'马氏体相变,而600℃/1 h退火态合金由于Ti3Ni4相的析出B2-B19'马氏体相变转变为B2-B19-B19'两步马氏体相变。两步马氏体相变的B2-B19相变部分和B19-B19'相变部分均在DMA模式测试出,而DSC模式只检测出B2-B19相变部分,DMA模式更适合于本实验测试马氏体相变。     

2195铝锂合金绝热剪切带内纳米结构的热稳定性

利用分离式Hopkinson压杆(split hopkinson pressure bar,简称SHPB)技术对T6时效态2195铝锂合金帽型试样进行动态加载获得绝热剪切带(adiabatic shear band,ASB),利用透射电镜(TEM)和光学显微镜(OM)观察动态加载前后剪切带的微观结构特征,利用电子背散射衍射(EBSD)分析合金在100~400℃温度下退火后绝热剪切带微观结构的变化,研究剪切带内纳米结构的热稳定性。结果表明:在动态加载过程中,帽型试样的剪切区域形成绝热剪切带,剪切带内的晶粒为50~100 nm左右的纳米等轴晶,在绝热剪切形变过程中析出相已完全溶解于基体中,纳米晶内部和晶界不存在析出相。在不同温度下退火时,剪切带内的晶粒随温度升高而长大,100~200℃温度下退火后晶粒未发生显著长大,在300℃退火后晶粒急剧长大到0.22μm,400℃退火后晶粒尺寸为1.77μm;在300℃左右温度下剪切带的硬度显著下降,此温度正是剪切带内纳米晶粒急剧长大的临界温度。     

高Cu/Mg比Al-Cu-Mg-Ag(2139)合金时效析出行为研究

利用差示扫描量热法(DSC)研究了2139铝合金在时效过程中的相变行为和析出序列,并测试了合金不同状态下的硬度及电导率,利用透射电镜(TEM)研究了合金的微观组织特征.结果表明:2139合金在时效过程中,随着温度的升高,DSC曲线上出现3个放热峰,其峰值温度分别为171,230和276℃,分别对应着合金中的3个析出过程,即Cu原子的偏聚形成GP,Ω相在{111}<,Al>面上的析出和θ/θ相在{001}<,Al>的析出过程.合金的时效析出序列为:α<,sss>→GPzone,Mg-Ag cluster→Ω相→θ'相→θ相.在时效初期,由于固溶原子脱溶而降低了晶格畸变程度,从而使得电导率略有降低,而后随着时效温度的升高,析出相的数量和种类也越来越多,电导率逐渐升高;合金的硬度随着时效温度的升高而升高,但当温度达到330℃时,由于析出相发生粗化和长大而导致硬度降低.     

FINEMET合金Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Cu_1Nb_3不同状态微观结构研究进展

综述了FINEMET合金在液态、淬火非晶态和不同晶化状态时的微观结构研究现状。研究表明 ,该合金液态结构由多种原子团簇组成 ,符合微观不均匀模型 ;合金淬火态非晶组织含有尺寸约为 2nm的微观不均匀区域 ;在低温 (<45 0℃ )退火处理时从淬火非晶态到纳米晶态的转变已经发生。基于Cu和Nb两种元素的作用 ,总结了该合金的晶化机制 :合金液态、非晶态和纳米晶态的微观结构之间具有相关性     

退火对V-4Cr-4Ti合金微观组织结构的影响

为了解高温退火前后V-4%Cr-4%Ti(记为V-4Cr-4Ti,下同)合金微观组织结构的变化,将合金在1000～1400℃,1×10-2Pa条件下退火不同时间(1h或3h)后,利用透射电子显微镜(TEM)分析了退火前后合金中位错、层错及孪晶的形态。分析结果表明,铸态合金中含有少量的层错和孪晶,但位错密度较高。高温退火后合金中的位错密度降低,层错、扩展位错的密度增加。孪晶密度随退火温度和退火时间的增加而增加。1200℃退火合金中的层错呈现规则的平行排列,层错使得基体衍射点发生分裂;孪晶的孪生面为钒的{211}晶面。在1300℃/3h退火合金中观察到了由大量微孪晶和位错组成的类"马氏体"结构。     

非晶态高炉渣的非等温析晶动力学研究

 采用差示扫描量热法(DSC)对非晶态高炉渣的析晶过程进行研究,得出不同升温速率下非晶态高炉渣析晶过程的DSC曲线,并根据动态DSC曲线用Kissinger法求出了析晶反应的活化能、反应级数及动力学方程中的指前因子等参数,建立了非晶态高炉渣析晶反应动力学的数学模型。实验所用非晶态高炉渣的析晶反应活化能为376.466 kJ/mol,该反应为一级反应。非晶态高炉渣的DSC曲线在1130~1310 K的温度区间内呈现出单一的晶化放热峰,峰顶温度、析晶温度和反应级数随升温速率的提高而提高。     

均匀化处理对Cu-Cr-Zr合金显微组织的影响

采用OM、SEM和TEM分析手段对Cu-Cr-Zr合金的铸态和均匀化组织进行研究.结果表明,Cu-Cr-Zr合金的铸态组织呈典型的枝晶状组织,主要由网状的Cr枝晶、共晶组织和基体组成,其中共晶组织是由基体和层片状的Cu5Zr相组成.在Cu-Cr-Zr合金的均匀化退火过程中,发生共晶组织的溶解和Cr相的析出.随着均匀化退火温度和时间的升高和延长,共晶组织逐渐溶解,Cr相的析出体积分数逐渐减小.合理的均匀化退火制度为900℃×12 h.     

Co68.5Fe4Si10B17.5非晶合金晶化动力学行为研究

采用示差热分析(DSC)研究了旋铸急冷法在大气环境中制备出的Co68.5Fe4Si10B17.5非晶合金的非等温晶化的动力学行为。研究发现:在连续加热条件下,随升温速率的加快,合金的特征温度Tg,Tx,Tp均向高温区移动。当分别采用晶化开始温度和峰值温度时,所得非晶合金的激活能并不是稳定值。用Doyle-Ozawa方法计算出的激活能值比Kissinger法计算出的激活能值要大。非晶态Co68.5Fe4Si10B17.5合金的晶化百分比与退火温度和退火时间的关系曲线均呈S型。随加热速度的增加,非晶合金的晶化百分比与温度的关系曲线向高温处移动。     

非晶合金Cu77Ni8Sn8P7的玻璃转变和晶化激活能

通过对非晶合金Cu_(17)Ni_8Sn_8P_7的初淬和退火态进行DSC分析(差动扫描量热分析),得到多种加热速度下的玻璃化温度及晶化温度,用Henderson提出的变温动力学方法计算了非晶合金在晶化开始温度和蜂值温度下的转变激活能,并确定了非晶合金玻璃转变激活能的方法。最后讨论了转变激活能和温度的关系,并估算了晶化过程中成核和生长的激活能。     

Co77.5Si13.5B9非晶合金的制备与非等温晶化动力学效应

采用旋铸急冷工艺在大气环境中制备出了Co77.5Si13.5B9非晶合金带材。X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）分析表明样品为完全非晶。用差热分析仪测量了非晶薄带的热稳定性参数Tg,Txi,Tpi,加热速度分别为5,10,15,35,55,75,95 K.min^-1。分析了合金的非等温晶化动力学行为,计算了两个析晶峰的晶化表观激活能。研究发现：不同升温速率的DTA曲线表明非晶合金的晶化过程为两步晶化,在连续加热条件下,随升温速率的加快,Co77.5Si13.5B9非晶合金的特征温度Tg,Txi,Tpi均向高温区移动,说明其玻璃转变和晶化行为均有动力学效应。当分别采用晶化开始温度和两个峰值温度时,所得非晶合金的激活能并不是一稳定值。Ozawa方法计算出的激活能值与Kissinger法计算出的结果是一致的。非晶态Co77.5Si13.5B9合金的晶化百分比与退火温度和退火时间的关系曲线均呈S型曲线,随加热速度的增加,非晶合金的晶化百分比与温度的关系曲线向高温处移动,晶化百分比与时间的关系曲线则向时间缩短的方向移动。     

Nd_(11)Fe_(71)Co_8V_(1.5)Cr_1B_(7.5)合金结构与磁性能的研究

采用熔体快淬及晶化处理工艺制备Nd1 1 Fe71 Co8V1 .5Cr1 B7.5纳米晶合金。运用XRD ,DTA等方法研究了快淬工艺与热处理工艺对该合金纳米晶形成、晶化过程及磁性能的影响。结果表明 ,快淬速度和热处理温度都明显地影响Nd1 1 Fe71 Co8V1 .5Cr1 B7.5纳米晶的形成及其磁性能 ;该合金在晶化过程中先后出现了 3个放热峰 ,分别对应软磁相α Fe ,亚稳相和硬磁相Nd2 Fe1 4B 3个晶化相。快淬速度 2 1m·s- 1 制备快淬薄片经 64 0℃ 4min晶化处理后 ,制成的粘结磁体的最佳磁性能为 :Br=0 64T ,JHc=90 3 5kA·m- 1 ,(BH) max=71kJ·m- 3。     

析出强化与孪晶强化在Fe--24 Mn--3 Si--3 Al TWIP钢退火过程中的作用机制

对Fe-24Mn-3Si-3Al TWIP钢在不同退火工艺下进行力学性能测试,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和透射电子显微镜(TEM)观察钢的微观组织形貌.结果表明:随着退火温度和保温时间的变化,TWIP钢的力学性能并不符合常规的单调上升或下降的规律,而在退火温度为800℃、保温10 min和退火温度为900℃、保温20 min时发生波动.退火温度为800℃、保温10 min条件下,钢的主要强化机制为析出强化,析出相(Fe,Mn)₂₃C₆的增多导致屈服和抗拉强度升高;退火温度为900℃、保温20 min条件下,钢中的析出相并未有明显的变化,而二次孪晶的产生及孪晶相互交割成为抗拉强度增加的主导因素.      

SPS烧结双主相Nd_2Fe_(14)B-Ce_2Fe_(14)B稀土永磁材料微观结构的研究

研究了放电等离子烧结(SPS)技术制备的双主相Nd_2Fe_(14)B-Ce_2Fe_(14)B稀土永磁材料的微观结构。结果表明,使用SPS等离子烧结炉能够在较低烧结温度和较少保压时间下制备高密度的烧结双主相Nd_2Fe_(14)B-Ce_2Fe_(14)B稀土永磁材料,其微观组织是由独立的Nd_2Fe_(14)B相和Ce_2Fe_(14)B相均匀分布构成;退火能够使烧结后还未晶化的非晶体晶化,且SPS等离子烧结能够使烧结双主相Nd_2Fe_(14)B-Ce_2Fe_(14)B稀土永磁材料发生很少的稀土元素扩散。随着退火温度的升高,Nd_2Fe_(14)B相和Ce_2Fe_(14)B相之间稀土元素的扩散距离增大。     

微量掺杂铜元素提高铁基非晶合金降解偶氮染料稳定性

非晶合金具有优异的催化性能,但失去亚稳态,催化性能通常显著下降,因此如何获得稳定的催化性能是一大难题。以降解偶氮染料为污染物模型,研究了掺杂微量铜元素对铁基非晶合金(Fe-Si-B-Cu非晶合金)降解性能受退火温度(T_a)的影响规律。结果表明：Fe-Si-B-Cu非晶合金微观结构为纳米铜团簇分布在非晶基底的不均匀结构;在300～800℃的温度范围内对其进行等温退火处理,Fe-Si-B-Cu非晶合金在高于380℃退火处理后开始发生晶化现象,得到纳米晶合金样品。将铸态和退火非晶态及退火纳米晶化态样品用于降解偶氮染料,研究铸态和退火温度对降解性能影响。结果表明：随着退火温度的升高,Fe-Si-B-Cu对偶氮染料降解性能不但没有明显下降,反而略微有所提高。其中,450℃退火处理的样品表现出了最优异的降解性能,降解速率高达0.164 min^-1;40 min时的降解效率达到100%。由此可见,引入纳米异质结构,为稳定非晶合金催化性能受退火引起的结构变化影响提供了一种有效途径。     

钒元素在几种铁基纳米晶软磁合金中的作用

本文利用示差热分析法、Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ和透射电镜等实验方法比较了四种铁基纳米晶软磁合金经适当温度退火后的结构与性能，结果表明添加钒元素能使该类合金的晶化温度升高，尤其是使二个晶化峰的温差增大，有利于找到最佳退火温度。钒元素还有细化晶粒的作用，并能改善脆性和磁场热处理效果。     

机械球磨制备纳米晶Ni-30％Fe固溶体的研究

在Ar气氛下用机械球磨方法制备了Ni-30％Fe(质量分数)纳米晶固溶体粉末，用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子探针(EPMA)、差热分析(DSC)等方法观察和分析了Ni-30％Fe(质量分数)粉末机械球磨过程中微观组织演变及相变过程。结果表明，在球磨初始阶段粉末颗粒呈现出粗大片层组织，随球磨进行演变为细小片层结构。球磨至25h，形成了晶粒尺寸为10nm的Ni基固溶体。DSC的结果表明在1444．2℃出现固相-液相转变。     

电阻测试法研究Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5非晶合金的晶化过程

用四探针电阻测量法研究Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5非晶合金的等温晶化行为。该非晶合金的晶化过程只包括一个晶化阶段。在晶化过程中,随着等温温度的升高,孕育期会减小,且完成晶化所需的时间变短,726,731和736 K时的孕育期分别为1120,935和335 s,完成晶化的时间分别为3500,2620和1500 s。通过电阻随等温时间的变化曲线可以得到某一时刻的晶化体积分数X(t),不同温度下晶化体积分数随等温时间的变化曲线均呈典型的"S"型。等温晶化动力学行为符合Johnson-Mehl-Avrami模型。在726,731和736 K等温时,Avrami指数分别为2.5,1.5和1.7,均在1.5和2.5之间,表明晶化过程是形核速率减小的长大过程。随着等温时间的增加,起初局域Avrami指数几乎不变,当等温时间增加到一定程度时,局域Avrami指数开始逐渐减小。随着等温温度的升高,局域Avrami指数降低的越明显。