镁含量和硅对铁-锌铝镁合金固-液扩散偶中Fe-Al反应层的影响

在热浸镀锌中,铁基表面Fe-Al化合物层的形成会影响镀层的生长和质量。将Fe/(Zn-11%Al-3%Mg)和Fe/(Zn-11%Al-x%Mg-0.2%Si)扩散偶在600℃下进行25min的固-液扩散实验,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究了镁含量和硅对铁-锌铝镁合金固-液界面Fe-Al合金层形成的影响。结果表明,Fe/(Zn-11%Al-3%Mg)固-液扩散偶反应层由FeAl3和Fe2Al5相层组成;随着Mg含量的增加,Fe/(Zn-11%Al-x%Mg-0.2%Si)扩散偶中反应层的厚度呈现先增加后减少再增加的变化趋势,当镁含量为3%时反应层厚度最薄;Fe/(Zn-11%Al-3%Mg)扩散偶中Fe-Al反应层的平均厚度比Fe/(Zn-11%Al-3%Mg-0.2%Si)扩散偶中反应层的厚度大60μm,证明Si元素起到抑制Fe-Al反应层形成的作用。研究结果为解释Super Dyma合金镀层中不形成明显的Fe-Al抑制层提供了实验依据。     

合金元素对CoCrFeNi基高熵合金相组成和力学性能影响的研究现状

基于多主元设计理念的高熵合金(又称多主元合金)虽然组成元素复杂,但能形成简单结构的固溶体,并具有优异的性能,已成为当前高性能金属材料的研究热点之一。目前的研究主要集中在固溶体形成条件、成分种类、含量、组织结构及不同退火温度对合金的组织和力学性能的影响等方面。学者们还界定了形成固溶体时合金混合焓、原子半径及价电子浓度(VEC)的范围。当前的研究以CoCrFeNi基合金最为广泛,主要研究目标包括提高BCC型合金的塑性或FCC型合金的强度,以及开发具有良好的可铸性、易适应大规模生产的共晶高熵合金。通过降低晶粒尺寸、热处理和引入新元素等方法,使高熵合金产生晶界强化以及析出细小、弥散的第二相,从而有效地强化FCC基体。通过一系列的合金设计,研究出一些低成本、高性能的合金,进而也可用于一些高性能要求的零件或制备成高性能涂层。本文综述了合金元素Al、Cu、Ti、Mn、Mo、Pd、Nb及两种元素协同作用对铸态CoCrFeNi基高熵合金的相组成和力学性能的影响。通过对比发现,不同元素由于其原子半径、电负性以及与其他元素的结合力不同对高熵合金的相形成产生不同的影响,从而影响其力学性能。Al、Ti和Mo等原子半径较大元素的添加会产生固溶强化,使得合金的硬度增大。同时,Al元素的添加会因形成有序的B2相而产生第二相强化;部分合金还能形成共晶高熵合金。Ti和Mo元素由于与其他元素的混合焓较小容易形成复杂的化合物使得合金变脆。而Cu与其他元素混合焓较大,易优先在枝晶间析出。铸态下Mn含量的变化不影响合金的晶体结构,合金为FCC相。经过时效处理后,Mn含量高的合金有少量σ相析出。添加Nb元素后,合金由于Laves相的出现强度增加且变脆。此外,还对添加Pb元素后合金的饱和磁化性能以及部分合金的耐腐蚀性等进行了综述。本文可为高熵合金的成分设计及研究提供参考。     

涟钢连续热镀锌板条锌缺陷的研究

锌渣被高速运行的带钢带出后,在气刀的作用下摩擦带钢表面造成镀层缺陷处的锌晶粒比正常区域的锌晶粒细小,导致缺陷处对光的反射率不同于正常区域,从而在镀锌板表面表现出条锌特性.对涟钢带钢连续镀锌板出现的特殊条锌缺陷进行了分析和探讨,提出了各种控制和减少条锌缺陷的措施,如减少锌锅中的锌渣形成、调节气刀参数等,在生产应用中取得了良好的效果.     

不锈钢渗铝后的表面组织、成分及其耐熔锌腐蚀性能

由于液态锌的腐蚀,使在热镀锌生产线上的工作零件失效严重,严重阻碍了热镀锌行业的进一步发展.对此,研究了采用固体粉末包埋法对1Cr18Ni9Ti不锈钢进行渗铝,再采用热氧化的方法使渗铝层表面原位生长Al2O3薄膜.结果表明:渗铝层表面主要由FeAl相组成,渗铝层呈多层结构,分为渗层外层(约25C μm)、过渡层(约为50 μm)和渗层内层(约为300 μm).渗铝层表面铝的浓度较高,超过30%(质量分数),渗铝层发生选择性氧化,在表面生成一层均匀致密的Al2O3膜,所得膜的厚度约为20 μm.通过大量试验得出,渗铝层具有良好的耐锌液腐蚀性能,可作为锌液与铁表面接触的良好隔离层.     

低氧压预氧化对FeCrAlSiY合金耐LBE熔液腐蚀性能的影响

为进一步提高核反应堆系统的结构材料 Fe-Cr 基合金抗 LBE 腐蚀的性能,对其进行成分优化和表面处理十分重要。 对 Fe-12Cr-xAl-2Si-0.6Y 合金进行低氧压预氧化试验,分析并讨论氧分压和 Al 含量对合金预氧化产物的影响,并研究预氧化前后的合金在 LBE 合金熔液中的耐腐蚀性能。结果表明,Fe-12Cr-2Al-2Si-0.6Y 合金在不同氧分压下进行预氧化后生成的表面氧化物均以 Al2O3 为主,氧分压越大,合金表面发生选择性氧化速度越快。不同 Al 含量的 Fe-12Cr-xAl-2Si-0.6Y 合金在 10^?15 atm(1 atm=0.101 3 MPa)氧分压下进行预氧化,随着 Al 含量的增加,合金表面氧化物由以 Cr₂O₃为主逐渐变为以 Al₂O₃ 为主,还混合有少量复合氧化物。进行低氧压预氧化处理能有效提高合金在 450 o C 的 LBE 合金熔液中的耐腐蚀性能。研究成果可为设计和开发耐 LBE 熔液腐蚀的 FeCrAlSiY 合金提供参考,促进该体系合金在核电工业领域的运用。     

Mg对Zn—11% Al合金镀层凝固组织及合金层生长的影响

将工业纯铁分别在510℃的Zn-11% Al、Zn-11% Al-1.5% Mg、Zn-11% Al-3% Mg和Zn-11% Al-4.5% Mg合金熔池中进行不同时间的热浸镀,使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪等仪器设备,研究Mg含量对Zn-11% Al合金镀层凝固组织和镀层中Fe-Al合金层生长的影响.结果表明:Zn-11% Al合金镀层凝固组织由富Al相和Zn/Al二元共晶组成;随着Zn-11% Al-x% Mg合金中Mg含量的增加,合金镀层的凝固组织中逐渐出现Zn/Al/MgZn₂三元共晶、块状MgZn₂相和Al/MgZn₂二元共晶.四种合金镀层中合金层主要由Fe₂Al₅Zn_x和FeAl₃Zn_x相组成,合金层的厚度随浸镀时间的增加而增加,Mg含量的增加使Fe-Al合金层生长速率指数和生长速率降低.在Zn-11% Al合金镀层中Fe-Al合金层形成的初期,可形成致密稳定的Fe-Al化合物层;热浸镀120 s后,扩散通道的移动使Fe-Al化合物层失稳破裂.Zn-11% Al-x% Mg合金中Mg元素可明显推迟液Zn进入镀层中Fe-Al合金层的时间,使Fe-Al合金层更加稳定和致密.     

熔铸工艺对锌铜钛合金显微组织与熔断性能的影响

作为制备片式汽车用熔断器的主要原材料,锌铜钛合金板带质量对其熔断性能具有决定性作用.以纯锌和不同状态的Zn-Cu-Ti中间合金为原料制备了Zn-0.60Cu-0.12Ti锌铜钛合金,采用全自动图像分析仪、X射线衍射仪(XRD)和电流熔断性能测试仪研究了中间合金化学成分和中间合金加入方式对Zn-0.60Cu-0.12Ti...     

连续镀锌退火炉内带钢表面碳沉积机理

热浸镀锌是1种应用广泛的提高钢制件耐腐蚀性能的工艺,采用改良的Sendzimir法连续热镀锌,其机组退火炉内带钢表面容易出现碳沉积现象,从而导致镀锌层附着性差,严重时产生脱锌现象.本文采用电子探针X射线微量分析(EPXMA)方法检测镀锌带钢试样Fe/Zn界面附近各元素的分布,利用FactSage软件计算连续镀锌生产线中...     

低Nb含量的CoCrFeNiNbx合金退火后的组织演变和性能

在FCC型CoCrFeNi合金中添加少量Nb可起到固溶强化和第二相强化效果,但目前对Nb在FCC相中的溶解度及其对合金组织和性能的影响还不够了解。为此,本文基于热力学计算相图,实验研究了含1%～5%Nb(摩尔分数)的铸态CoCrFeNiNb_x合金在800～1200℃真空退火前后的显微组织和显微硬度。结果表明：即使添加1%Nb,铸态CoCrFeNiNb_x合金中仍存在约3%的FCC+C14共晶组织。后凝固的FCC相中Nb含量可高达2.4%～3.1%,在800℃退火后可析出针状纳米级Mg₃Cd型τ相,使合金硬度提高约30HV。经1000℃或1200℃退火后,FCC相的成分均匀,Nb含量分别为1.6%和3.1%,与热力学计算结果一致。退火后,共晶组织中的C14 Laves相球化长大,层片组织消失,合金硬度降低。因此,添加少于3.1%Nb后再进行固溶及时效处理以析出τ相是提高FCC型CoCrFeNi合金强度的有效途径。     

铝锰压铸铝合金铸造性能的正交试验研究

选取锰、镍、硅和钛等4个合金元素,设计了L25(54)正交试验方案,探讨了锰、镍、硅和钛元素及其含量对铝锰压铸铝合金的熔点、凝固温度区间和流动性等铸造性能的影响。结果表明,对铝锰压铸铝合金流动性影响的主次顺序为Ti、Mn、Si和Ni元素。当合金成分（wt%）为Al-0.6Mn-0.1Ni-0.1Si-0.0Ti时,铝锰压铸铝合金具有最佳的流动性。铝锰压铸合金的熔点为663.2℃,比ADC12压铸铝合金的熔点高75.9℃;该压铸铝合金凝固温度区间为28.6℃,比ADC12压铸铝合金的凝固温度区间56.2℃小27.6℃,该铝锰压铸铝合金的流动性与ADC12压铸铝合金流动性相当。