用大应力扭摆仪研究Fe-Cr-Al铁磁性合金的阻尼行为

随着科学技术的发展,现代机器和机构的运行向高速度和大功率方向发展,由此而增加了有害振动和噪音的产生。振动(系统共振、振动疲劳)和噪音,降低了机器和机构的工作寿命和可靠性(甚至导致整机损坏),同时恶化劳动条件。当前在工程技术领域中,同有害的振动和噪音的斗争已被列为急迫而待解决的课题,尤其对航空、造船、机     

马氏体相对Fe-Cr-Al合金阻尼本领和力学性能的影响

初步研究了Fe-Cr-Al铁素体/马氏体双相阻尼合金的阻尼本领和力学性能；在JEM-200cx透射电“Low Mag.”模式下观察了双相组织中的磁畴结构；讨论了影响双相组织尼本领的诸因素。     

Fe-Cr-Al高电阻电热合金的冶炼工艺探讨

OCr25Al5高电阻电热合金具有良好的耐氧化性和高的比电阻,它与常用镍铬合金比较,具有以下优点:①使用温度较高,长期使用温度达1200℃以上,短时温度可以达1300℃。②不含贵重元素镍,节省大量的资源,成本较低。③在氧化气氛中,一般情况下,在同一使用温度较镍铬合金具有较长的寿命。④铁铬铝合金具有较高的电阻率,较小的比重,在使用温度每平方厘米能承受较大的瓦特负荷。因此在同样功率时,用量较小。一般铁铬铝合金的冶炼工艺采用中频十电渣、真空感应炉冶炼,高频冶炼以及电弧炉冶炼等多种工艺。其中以中频十电渣的冶炼工艺较为普遍,本厂亦采用中频十电渣的双联冶炼工艺。     

Fe-Al和Fe-Cr-Al合金在高温下的初期氧化

研究了Fe-10Al、Fe-5Cr-10Al和Fe-10Cr-10Al分别在900℃和1 000℃的初期氧化行为.利用电子显微镜(SEM)和俄歇电子谱(AES)分析了合金表面形成氧化膜的形貌与组成.Fe-Cr-Al实现铝的选择性氧化所需的时间取决于合金中铝和铬的质量分数,同时也与氧化温度有关,较高的反应温度能促进铝的选择性氧化.Fe-10Cr-10Al比Fe-5Cr-10Al更快地实现铝的选择性氧化,而Fe-5Cr-10Al在1 000℃比在900℃更快实现铝的选择性氧化.     

高阻尼MnCuNiFeCe合金的相变及阻尼机制研究

高端精密仪器领域的振动及噪声问题越来越引起关注,利用高阻尼合金抑制振动或降低噪声,是解决振动和噪声的重要手段。MnCu合金通过合适的热处理,可以获得出色的阻尼性能,并兼具优良的力学性能,因此受到人们的青睐。本文采用真空熔炼、开坯锻造等通用工艺制备Mn20Cu5Ni2FeCe合金。运用多功能振动样品磁强计、激光热膨胀仪及动态热机械分析仪等手段,研究了固溶及时效状态合金的相转变及阻尼性能。研究结果表明:合金的物理膨胀系数在235K左右低温区出现极小值,同时磁化强度在该温区发生转变。分析得知该转变为合金中贫Mn区的顺磁反铁磁性转变。该贫Mn区低温磁性转变引起晶格畸变,在应力的作用下,出现低温孪晶亚结构,导致在该温区出现低温阻尼峰。根据上述研究结果,提出的MnCu合金阻尼机制的微观模型能够解释阻尼温度谱的特征。     

稀土提高Fe-Cr-Al电热合金寿命的原因

在1350℃快速寿命试验过程中,Fe-23Cr-6Al合金中的铝减少到约1wt％时,氧化皮形成许多富铁的氧化物瘤子,瘤子迅速长大使试验丝烧断。添加0.15wt％La、0.15wt％Ce或0.60wt％Y使合金中铝的消耗速度减小,寿命提高4～6倍。含稀土合金的a-Al_2O_3氧化皮不形成隆起,因而其粘附性极好,合金的氧化速度不因温度循环变化而加快。无隆起的氧化皮不易发生破裂和形成瘤子,这使合金的恒温氧化速度也被减小。此外,保护性良好的氧化皮还阻止空气中的氮进入合金形成AlN。这些是含稀土合金铝耗缓慢的原因。高温氧化时稀土形成内氧化物,在初期氧化膜中有稀土的富集。     

具有高阻尼性的新型压铸合金

众所周知,共析点的锌—铝二元合金,具有较高的阻尼(减震)性,但因其强度低而未被应用。作者开发了压铸用的锌—铝合金,其商标为Cosmal—Z,或称科斯马耳锌—铝合金。由于在此合金中添加了硅、铜和锰,提高了强度,但又不降低其固有的高阻尼性。这些合金中,ZM—11含Al 22%,ZM—3含Al 40%和超利斯马耳含Al 60%。ZM—1在室温时、ZM—3在高达100℃时、以及超科斯马耳在高达150℃时,均有很高的强度和振动阻尼特性。此外,这些合金在压铸时有很好的铸造性能,与现有的铝压铸合金相比,用科斯马耳高阻尼性合金生产薄壁压铸件是可能的。     

稀土元素对Fe-Cr-Al系合金抗氧化性的影响

分析了Cr_2O_3膜和Al_O_3膜性质及生长机制,基于国内外学者已提出的机理,讨论了稀土对Fe-Cr-Al系合金氧化膜的生长机制、膜形貌及膜的粘附性的影响。     

1420合金的应力腐蚀断裂行为

采用电化学方法和慢应变速率拉伸(SSRT)技术，研究了时效制度对1420Al-Li合金的时效动力学及抗应力腐蚀性能的影响。通过透射电镜、扫描电镜观察与分析，探讨了不同时效处理工艺下1420合金的显微组织、慢应变速率拉伸断口形貌及其影响机制。结果表明，与120℃／12h相比，采用120℃，6h 190℃，6h处理不仅可以缩短合金到达时效峰值的时间，提高合金的强度，使其断裂强度、断裂时间、延伸率以及总断裂能等都得到显著提高，同时也改善了合金的抗应力腐蚀性能。     

高强高阻尼Mg-Zr系合金的研究(Ⅰ)——Ca/Y变质处理Mg-O.6Zr合金阻尼行为的研究

采用动态机械热分析(DMA)技术研究了Ca/Y变质处理对Mg-0.6Zr合金阻尼行为的影响,分析了合金随应变振幅和温度阻尼变化的机制.结果表明,添加0.3%Ca和0.3%Ca+0.1%Y(质量分数,下同)变质处理后的细晶强化和固溶强化作用提高了合金的拉伸强度和延伸率,同时由于Ca/Y元素的加入及晶界数量增多对位错运动的进一步阻碍作用降低了合金的应变振幅效应,从而降低了其阻尼性能;研究还发现Mg-0.6Zr合金在温度为75 ℃处出现一个明显的阻尼峰,而添加0.3%Ca+0.1%Y变质处理后,并未出现阻尼峰.分析认为,试验合金的阻尼机制可按G-L位错钉扎模型和晶界面软化及粘性滑动机制解释.     

Cu-Ag合金热压缩流变应力行为

在应变速率为0.01~10.00 s-1、变形温度为700~850℃的条件下,通过热压缩实验研究Cu-Ag合金的高温流变行为,发现该合金高温流变应力对温度和应变速率比较敏感,且在不同条件下呈现的软化特征也有区别。通过双曲正弦本构方程和线性回归分析,得到了不同变形条件下,关于结构因子、材料参数、以及热变形激活能的6次多项式方程,从而建立了随材料参数变化的Cu-Ag合金流变应力本构模型。根据动态材料模型(DMM)建立功率耗散图和失稳图,并通过叠加得到Cu-Ag合金的热加工图,然后,利用热加工图确定了该合金的加工安全区和流变失稳区。分析可知Cu-Ag合金的最佳变形工艺参数主要处于3个区间:低温低应变速率区(变形温度为700~770℃,应变速率为0.0100~0.0316 s-1),该区域的峰值功率耗散系数η为0.46;高温中应变速率区(变形温度为780~835℃,应变速率为0.1~1.0 s-1),该区域的峰值功率耗散系数η为0.33;和高温高应变速率区(变形温度为835~850℃,应变速率为3.162~10.000 s-1),该区域的功率耗散系数η峰值为0.33。     

690合金的Pb致应力腐蚀行为

采用反U型试样,对690合金样品在高压釜内进行了4400 h的应力腐蚀实验,以研究其在含Pb溶液中的应力腐蚀规律.利用扫描电镜和能谱仪等分析了690合金在含Pb高温高压水环境中的应力腐蚀行为.扫描电镜结果表明,690合金在测试溶液中发生穿晶型应力腐蚀开裂,裂纹内部堆积着腐蚀产物,并且Pb掺杂在其中.裂纹区域的元素面扫描表明,690合金表面生成的腐蚀产物膜内层富Cr、外层富Ni,腐蚀产物与基体膨胀系数的差异导致裂纹快速扩展.试样内外表面的腐蚀形貌差异明显,内壁呈晶格网状,外壁呈一定方向性腐蚀沟堑,主要是由于内外表面状态不同造成的.     

高强高阻尼Mg-Zr系合金的研究（Ⅰ）——Ca／Y变质处理Mg-0．6Zr合金阻尼行为的研究

采用动态机械热分析（DMA）技术研究了Ca／Y变质处理对Mg-0．6Zr合金阻尼行为的影响，分析了合金随应变振幅和温度阻尼变化的机制。结果表明，添加0．3％Ca和0．3％Ca＋0．1％Y（质量分数，下同）变质处理后的细晶强化和固溶强化作用提高了合金的拉伸强度和延伸率，同时由于Ca／Y元素的加入及晶界数量增多对位错运动的进一步阻碍作用降低了合金的应变振幅效应，从而降低了其阻尼性能；研究还发现Mg-0．6Zr合金在温度为75℃处出现一个明显的阻尼峰，而添加0．3％Ca＋0．1％Y变质处理后，并未出现阻尼峰。分析认为，试验合金的阻尼机制可按G-L位错钉扎模型和晶界面软化及粘性滑动机制解释。     

铁基阻尼合金的阻尼特性与磁性

使用共振法和日本３２５７型直流磁滞回线描绘仪，分别研究了铁基１２ＣｒＡｌＭｏＣ阻尼合金的应变振幅对阻尼本领Ｑ－１值的影响，以及碳含量对Ｑ＾－＾１值的影响，以及碳含量对Ｑ＾－＾１值，磁滞损耗能Ｗ，剩磁Ｂｒ，磁感Ｂ１０（１０Ａ／ｃｍ场强下的磁通）和矫顽力Ｈｃ的影响。结果表明，在采用的应变振幅范围内，随振幅加大，Ｑ＾－＾１值增大约７０％－１００％；碳含量从０．００２％增加至０．０２６％，Ｑ＾－＾１值减小     

热压缩2091 Al-Li合金的流变应力行为

采用Ｇｌｅｂｌｅ１５００高温等温压缩试验研究了一种２０９１铝锂合金高温塑性变形时的流变应力行为。结果表明，应变速率和变形温度的变化影响合金稳态流变应力的大小，稳态流变应力与真应力大小无关。应变速率和流变应力之间满足双曲正弦关系，温度和流变应力之间满足Ａｒｈｅｎｉｕｓ关系。可用包含Ａｒｈｅｎｉｕｓ项的ＺｅｎｅｒＨｏｌｌｏｍｏｎ参数描述２０９１合金高温塑性变形时的流变应力行为。     

应力作用下Al-Li合金的腐蚀行为研究

通过测量动电位极化曲线,并用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）观察,分析应力作用下峰时效的2195、1420Al-Li合金在3．5％NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,无应力时1420Al-Li合金发生蚀孔较大且不连续的均匀腐蚀,2195Al-Li合金发生局部腐蚀为晶间腐蚀和孔蚀的均匀腐蚀;施加应力时1420Al-Li合金蚀孔增多、尺寸减小,2195Al-Li合金晶间腐蚀加重,大量孔蚀连接成片形成严重的均匀腐蚀。     

氮在Fe-Cr-V液态高氮合金中的溶解行为

 采用MgO坩埚高频真空/加压感应炉在氮气压力04~10 MPa、温度1 570~1 640 ℃下,对加压感应熔炼Fe Cr V系高氮不锈钢进行了实验研究。结果表明,在30CaO 45Al2O3 25SiO2渣覆盖的情况下,氮在Fe 15Cr 10V、Fe 18Cr 10V、Fe 18Cr 15V和Fe 20Cr 20V液态合金中的溶解度分别为0595%、0736%、0776%和1020%,溶解度与氮分压的关系基本符合Sievert定律。渣对钢液吸氮和铝脱氧都起重要的作用,1 873 K、10 MPa氮气氛中,在30CaO 45Al2O3 25SiO2、40CaO 40Al2O3 20SiO2、40CaO 50Al2O3 10SiO2三种不同渣系作用下氮在液态Fe 18Cr 15V中的浓度分别是0776%、0849%和0884%。     

具有高减振(高阻尼)特性的Al系合金及其用途

本文对Al系(特别是Al-Zn系)减振合金的机械物理性能、减振(阻尼)机制及其特征、制造方法和用途进行了综述。     

W-Ni-Fe高比重合金的SPS烧结行为

采用放电等离子烧结(SPS)设备制备了93W-5.6Ni-1.4Fe高比重合金,烧结温度范围为1100~1180℃,保温时间为5min.对不同烧结温度下的样品进行了密度、硬度、抗弯强度等性能测试,采用场发射SEM观察了样品表面形貌及断裂行为.结果表明:采用SPS烧结,可以在较低的温度下实现93W-5.6Ni-1.4Fe高比重合金的固相烧结,使合金致密化,并能有效控制钨晶粒长大,提高材料的硬度、抗弯强度等力学性能.