热处理对Ni25Co25Cr20Fe10Re16.5Mo3.5高熵合金组织与性能的影响

用非自耗真空电弧炉制备了Ni₂₅Co₂₅Cr₂₀Fe₁₀Re_16.5Mo_3.5高熵合金，通过相图计算确定了热处理制度，研究了不同热处理对合金组织及力学性能的影响。结果表明，该合金铸态下为FCC枝晶组织，枝晶干上有大量树枝状的σ相析出。1380℃/24h固溶处理后，基体枝晶组织完全消失，转变为均匀的FCC结构，树枝状的σ相转变为大块状。1100℃/24h时效处理后，大量薄片层的σ相在基体中呈胞状析出。相比于铸态合金，时效合金的屈服强度和抗拉强度大大提高，且仍保持一定的塑性。     

非晶态钐铁合金晶化温度和时间的探究

通过XRD、SEM、DSC等手段分析了含钐量为24%的钐铁合金晶化过程不同阶段的微观形貌和物相组成,研究了温度和时间对非晶态钐铁合金晶化的影响。结果表明:即使钐铁合金快淬速度达到35 m/s,冷却速率达到1.03×10~6 K/s,其快淬薄带也只能形成10%～20%的非晶量;将快淬薄带球磨2.5 h后,Sm_2Fe_(17)主相已达到完全非晶,合金中仅存在少量α-Fe相。钐铁合金快淬薄带球磨2.5 h的非晶态粉末最佳晶化温度和时间分别是700℃和20 min。     

快淬速度对Nd26Pr3FebalCo4Ga0.42B0.92Nbx快淬薄带磁性和微观结构影响

使用熔体快淬法制备了Nd₂₆Pr₃Fe_balCo₄Ga_0.42B_0.92Nb_x(x=0,0.5)系列快淬带，研究了快淬速度和微量掺杂高熔点元素Nb对快淬带磁性和微观结构的影响。提高快淬速度和掺杂Nb可大幅细化晶粒，使得快淬带非晶含量提升，导致快淬带磁性迅速下降，非晶成分的升高会导致晶化温度升高并提高快淬带的最佳热处理温度；经过最佳热处理后，快淬带性能得到提升，其中快淬速度为30 m/s的快淬带和掺杂0.5%Nb的快淬带晶粒长大程度低，各相之间耦合效应良好，获得了较好的磁性能，SEM和XRD结果表明二者获得了均匀的微观组织。快淬速度30 m/s的快淬带获得了最佳的磁性能，B_r=0.91 T，μ₀H_cj=1.82 T,(BH)_max=141.65 kJ/m³；掺杂0.5%Nb的快淬带在略微牺牲剩磁下取得了最高的矫顽力，B_...     

高稳定性低成本Mm0.75Mg0.25Ni3.5Co0.2Al0.3储氢合金制备与电化学性能研究

采用高频感应悬浮炉制备Mm_0.75Mg_0.25Ni_3.5Co_0.2Al_0.3(Mm表示富镧混合稀土)铸态合金并进行不同温度的退火处理。XRD分析表明：合金相主要由LaNi₅和La₂Ni₇相组成,退火处理后的合金相LaNi₅和La₂Ni₇衍射峰加强。当退火温度为800℃时,La₂Ni₇晶胞体积达到最大值0.549 7 nm³,说明合金经该温度退火处理,Co、Al合金元素能更好地溶入主相内。电化学测试分析表明：合金经800℃退火处理,其最大放电容量高达351.5 mA·h/g,通过130个充放电循环后容量保持率仍有82.3%,并具备优异的高倍率放电性能。     

铌对纳米晶Nd2Fe14B合金组织结构与磁性能的影响

采用熔体快淬及晶化退火工艺制备了单相Nd2Fe14B纳米晶合金。研究了添加Nb对Nd12.3Fe81.7-xNbxB6.0(x=0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0)系列合金的微观组织、磁性能和晶化行为的影响规律。结果表明:添加Nb可提高晶化温度并稳定非晶相;在退火晶化过程中,加入Nb后形成的析出相可以抑制晶粒长大,使晶粒细化且分布均匀,进而提高了材料的综合磁性能。通过对系列合金磁性能分析可知:Nd12.3Fe81.2Nb0.5B6.0合金在600℃退火处理10min后的磁性能最佳,磁能积(BH)m=141.13kJ.m-3,矫顽力Hci=867.95kA.m-1,剩磁Jr=1.02T。     

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.     

快淬SmFe合金相结构及显微组织研究

采用快淬法制备SmFe合金的过程中,在不同快淬速率下会得到4种不同外部形貌的合金,采用XRD,SEM,EDS等方法分析不同快淬速率下SmFe合金的相组成及显微组织结构,研究快淬速率及Sm含量对快淬态合金薄带相组成和显微组织结构的影响。研究表明:随着快淬速率的升高,冷却速度及过冷度也随之升高,合金薄带的相组成与组织形貌发生较大的改变,当快淬速率达到15 m·s-1时,SmFe合金的相结构开始由Th2Zn17型晶体结构转变为TbCu7型结构,通过对不同快淬速率下获得的合金薄带进行SEM和EDS分析,确定快淬态的SmFe合金薄带均由α-Fe枝晶相、包晶SmFe相及富Sm相组成,并且随着快淬速率的升高,枝晶逐渐向等轴晶转变,晶粒得到一定程度的细化,当快淬速率达到40 m·s-1时,枝晶生长转变为球状晶生长,晶粒大幅度细化,同时偏析现象消失,组织分布均匀化;通过对在同一快淬速率下获得的不同Sm含量的快淬SmFe合金薄带进行XRD分析,发现Sm含量的降低有利于TbCu7型结构的SmFe合金的获得,经SEM与EDS分析,发现随着Sm含量的增多,合金组织中α-Fe枝晶相逐渐减少,富Sm相逐渐增多。     

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.     

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。     

Fe-Cu-Nb-Si-B快淬带的组织、磁性及微区力学性能

采用单辊熔体快淬法制备宽6~8mm、厚30~40μ_m的Fe_78.3Cu_0.6Nb_2.6Si_9.5B₉合金薄带.其直流磁性能为:饱和磁感应强度B_s=1.06T,剩磁B_r=0.39T,矫顽力H_c=3.53A/m,最大磁导率μ_m=2.43mH/m;交流磁性能为:铁损P_0.5T/1kHz=22.2W/kg,P_0.2T/100kHz=864W/kg,对应的有效磁导率μe分别为833和1225.场发射高分辨扫描电镜观察发现,不同工艺参数制备的快淬带因晶化程度不同,对应的断口形貌特点也不同,非晶相和纳米晶复合的合金带断口可见镜面区和雾状区、周期性褶皱、河流状花样等,而晶化接近完全的合金带呈沿晶断裂.纳米力学探针研究表明,非晶相和纳米晶复合的合金带的微区硬度和弹性模量低于晶化接近完全的合金带.基于Luborsky法,利用自行设计的装置测量断裂应变,对材料的韧性进行半定量分析.      

Cu46Zr44Al5Nb5块体非晶合金的晶化行为研究

通过磁悬浮熔炼-水冷铜模吸铸法制备了Cu46Zr44Al5Nb5块体非晶合金,并研究其变温晶化行为和等温晶化行为,运用Kissinger法和FWO法分别计算出各特征激活能和阶段激活能,考察了不同加热速度下晶化体积分数和晶化温度、晶化激活能的关系,并绘制了TTT曲线并计算非晶形成的临界冷却速率。结果表明,运用Kissinger法得到玻璃转变激活能E g为231.96 kJ·mol-1、晶化初始激活能E x为351.39kJ·mol-1、晶化峰的激活能E p为401.36 kJ·mol-1,Cu46Zr44Al5Nb5BMG具有良好的热稳定性,由TTT曲线计算非晶形成的临界冷却速率约为3.985 K·s-1。晶化类型主要为扩散控制的共晶型转变,随着晶化量的增大,阶段激活能呈减小的趋势。初始晶化阶段的晶化温度较高,主要是形核和微小晶粒的长大,需要克服较大的能量势垒,而随着温度的降低,晶粒的不断形成,晶化过程演变为主要以形核为主,所需要克服的能量势垒相应减小。在T x+100℃等温晶化退火,析出Cu10Zr7和AlCu2Zr共晶相,随着保温时间的延长,析出相的尺寸和体积分数逐渐增加。     

导电辊用铁基非晶及纳米晶涂层在NaOH,H2SO4 和NaCl溶液中的腐蚀行为研究

采用FeCrMnMoWBCSi的母合金,通过铜模吸铸法,气雾化方法制备非晶合金粉末,然后用超音速火焰喷涂制作涂层;分别采用不同温度320 ℃、480 ℃与650 ℃在箱式电阻炉内对3组试样进行退火处理制备纳米晶涂层,非晶和纳米晶双物相涂层;SEM电镜观察非晶合金粉末尺寸及形状;经X射线衍射和电化学测试非晶及纳米晶涂层等手段,考察了铁基非晶及纳米晶涂层在NaOH,H₂SO₄和NaCl溶液中的电化学腐蚀行为.结果表明:导电辊采用铁基HVOF喷涂作为外保护层时,在NaOH碱液采用经非晶退火后的纳米晶为佳,在H₂SO₄和NaCl溶液中使用时,外保护层可为纳米晶,或为非晶和纳米晶双物相状态皆可.      

Fe81Zr5Nb4B10非晶合金的晶化过程及其磁性研究

采用单辊快淬法制备Fe81Zr5Nb4B10非晶合金带,并在不同温度下对其进行退火处理,利用XRD和振动样品磁强计(VSM)测试了合金自由面和贴辊面的结构及磁性能。结果表明:随着退火温度的增加,淬态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,晶粒尺寸、晶化体积分数增大,晶粒间的非晶层厚度减小。和自由面相比,贴辊面的晶粒尺寸较大,晶化体积分数较小,晶粒间的非晶层厚度较大。合金的矫顽力和比饱和磁化强度σs随着退火温度的升高逐渐增大。     

2099铝锂合金均匀化退火的微观组织及Al3Zr析出分析

研究2099铝锂合金铸态及均匀化处理后的微观组织和成分分布以及该合金最佳均匀化处理状态时Al3Zr的析出情况。结果表明:2099铝锂合金铸态的微观组织存在严重的枝晶偏析,很多低熔点共晶相分布在晶界,合金中Cu和Mg元素在晶界分布不均匀;经过一系列不同温度和时间的均匀化处理后,2099铝锂合金铸态微观组织中的非平衡相逐渐溶解,各元素分布趋于均匀;2099铝锂合金的过烧温度为515℃,最佳的均匀化制度为505℃/24 h;经该制度均匀化处理后,Al2CuMg、Al2CuLi和AlLi相大部分回溶进α(Al)基体中,通过透射电镜可观察到Al3Zr析出相以及α(Al)基体的超点阵结构;并且该均匀化制度与均匀化动力学方程得到的结论基本一致。     

铁基非晶纳米复合材料的结构及磁性能研究

对铁基非晶合金样品Fe65Ni1Al5Ga2P8.65B9.6Si3C5.75采用不同的预处理方式,利用XRD、TEM、SEM和VSM对样品的结构和磁学性能进行研究。结果表明,经过深冷+循环退火预处理之后,样品的原子结构发生弛豫,原子之间发生聚集,形成许多原子集团,原子之间的有序性和致密性增加。在部分晶化处理时,拥有较多原子集团的预处理非晶合金比淬态合金能够提供更多的形核核心,得到的晶粒尺寸更小,分布更加均匀,析出相的种类也更多,且非晶样品的晶化动力学和热力学过程也发生改变。预处理样品的软磁性能比淬态更优异。     

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.     

退火时间对FeCuSiBAl纳米晶/非晶复合材料的纳米压痕力学行为的影响

采用充氩气的电弧熔炼加单辊甩带法制备一种FeCuSiBAl非晶合金,然后在831K下恒温退火,研究退火时间对非晶合金的显微组织与纳米压痕力学行为的影响。结果表明,FeCuSiBAl非晶合金退火时在非晶基体中产生纳米晶,纳米晶化程度随退火时间延长而增加。在60min退火时间内,合金的硬度随退火时间延长而增大,退火时间超过60min后,硬度开始下降。退火以及降低载荷都导致合金的弹性模量增大。     

均匀化处理对6063铝合金挤压型材表面渣粒的影响

采用扫描电镜、金相显微镜和X射线衍射等手段分析不同处理态的合金组织,研究了均匀化处理对6063铝合金型材表面渣粒缺陷的影响,结果表明:铸态合金由富集于晶界呈连续网状的非平衡共晶相与过饱和α-Al固溶体组成;非平衡共晶相由Mg₂Si与β-Al₅FeSi相组成;在均匀化退火过程中发生非平衡共晶相的溶解,针状的β-Al₅FeSi相向颗粒状α-Al₈FeSi相的转变.铸态合金挤出的型材表面有大量渣粒,570 ℃下随均匀化退火处理保温时间的延长,非平衡共晶相逐渐消失,挤压型材表面渣粒数量不断减少. 570 ℃保温6 h退火处理是6063合金铸锭较适宜的均匀化处理工艺.      

铜模吸铸与高能球磨制备Zr46Cu46Al8非晶合金的组织结构及晶化动力学研究

采用铜模吸铸法制备出直径3 mm的Zr₄₆Cu₄₆Al₈块体非晶合金, 利用高能球磨法获得了不同粒径的合金粉体, 通过X射线衍射仪、示差扫描量热仪、扫描电镜等测试手段及热力学计算方法, 研究了制备方法对非晶合金组织结构及晶化动力学的影响。结果表明, 块体合金和粉体合金均可获得完全非晶结构; 块体非晶合金玻璃转变和晶化过程具有明显的动力学效应; 单因素变量法制备非晶粉体的最佳参数为: 转速300 r·min-1, 球料比30:1, 球磨时间15 h; 相同条件下, 除过冷液相区外, 块体非晶合金热力学参数普遍高于非晶粉体, 且晶化放热更剧烈; 随着加热速率增大, 二者热力学参数均向高温区移动, 过冷液相区的宽度也逐渐增加; 块体非晶合金和非晶粉体的特征温度表观激活能数值相近, 块体非晶态合金的表观激活能较非晶粉体高, 热稳定性更优。     

Al-Co-Y合金系非晶的形成及其晶化过程

利用熔体快淬法制备出了Al92-xCo8Yx（x=4,6,8,9,10）薄带,采用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）进行结构分析,示差扫描量热仪（DSC）进行热稳定性分析。研究了Y的加入对合金的非晶形成能力的影响以及Al84Co8Y8合金薄带等温退火的晶化过程。结果表明：当Y的原子分数为8%时,合金系的非晶形成能力最好;非晶态Al84Co8Y8合金的晶化过程分为3个阶段进行,退火过程中的组织结构转变为：非晶合金→非晶基体＋初晶α-Al＋少量未知亚稳相→α-Al相＋未知亚稳相＋Al9Co2→α-Al相＋Al9Co2相＋Al3Y相。