多元低熔点共晶合金Sn16Bi52Pb32和In21Sn12Bi49Pb18凝固组织和相组成研究

随着环境保护的需要,具有较低Pb含量或不含Pb元素的多元低熔点合金越来越受到工业界的重视和青睐,但是该类合金的组织结构形态、相组成和基本的物理化学数据比较缺乏,不利于其工业化应用。鉴于此,文章对两种具有较低Pb含量的Sn_(16)Bi_(52)Pb_(32)(质量分数)合金和In_(21)Sn_(12)Bi_(49)Pb_(18)(质量分数)合金进行了凝固组织、相组成以及物化性能方面的研究。扫描电镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)等分析测试结果表明:Sn_(16)-Bi_(52)Pb_(32)合金由Bi-(Pb)固溶体相、Sn-(Bi,Pb)固溶体相以及Pb_7Bi_3化合物相组成,具有准规则共晶凝固组织结构。而In21Sn12Bi49Pb18合金由InBi化合物相、PbBi化合物相以及Sn-(Bi,In)固溶体相组成,具有复杂规则的共晶组织形貌。     

新型NixTi24Zr12Nb10Ta12Mo5W5高熵合金含能结构材料的组织及力学性能

设计并使用真空电弧炉制备了Ni_xTi₂₄Zr₁₂Nb₁₀Ta₁₂Mo₅W₅(x=5, 10, 15, 20, 32, 35)高熵合金含能结构材料。采用XRD、EPMA、万能试验机等手段研究了不同Ni含量下合金的相组成、微观组织及力学性能。结果表明,随着Ni含量增加,合金的微观组织由BCC1+BCC2+Ni₁₀Zr₇+Unknown四相结构转变为BCC1+BCC2+Ni₁₀Zr₇+Unknown+FCC五相结构;当x=20时合金呈现出最佳的强塑性匹配,屈服强度为1 653 MPa,压缩伸长率约为19%;随着Ni含量增加,合金硬度先升高后降低,当x=20时合金硬度(HV)达到最大值为592。     

一种兼具优异软磁性能和耐腐蚀性能的高熵合金（英文）

耐腐蚀性能差限制了大多数软磁材料在腐蚀环境中的应用,尤其是海洋环境.因此,提高软磁材料的耐腐蚀性能是其在海洋环境工业应用的关键.然而,磁性能和耐腐蚀性能之间存在矛盾关系,耐腐蚀性能的主要贡献元素Cr的反铁磁性会严重损害合金的磁性能.本研究开发了一种兼具优异力学性能和耐腐蚀性能的软磁高熵合金(Fe_2.25Co_1.25Cr)₉₄Al₆,其综合性能优于绝大多数已报道的传统和高熵合金软磁材料.该合金的饱和磁化强度高达141.88 emu g^-1,矫顽力仅有2.9 Oe;其在模拟海水中的耐腐蚀性能优于大多数已报道的软磁高熵合金和传统304不锈钢;同时,该合金还具有优异的力学性能,屈服强度高达1.1 Gpa,压缩断裂延伸率超过33%,硬度高于469 HV.这种新型的耐蚀软磁高熵合金有望满足海洋环境中的使役要求,解决软磁材料在海洋腐蚀环境下的使役难题.     

超过冷条件下Fe83B17共晶合金的凝固行为及显微组织演化

采用深过冷技术研究了块体Fe83B17共晶合金在超过冷度条件下的凝固行为．该合金的组织演化规律为：当过冷度达到理论临界超过冷度（300K）时，组织为α-Fe相和Fe2B相组成的共晶组织；当过冷度大于临界值达到386K时，组织粗化，为完全的非规则共晶，稳定相Fe2B消失，亚稳相Fe3B出现并且在室温下也不会分解；获得了460K的超过冷度以及亚稳相组织．并讨论了这些结果产生的原因．     

铝合金层状复合材料连铸技术及界面特征

介绍了制备3xxx/4xxx铝合金层状复合方坯、圆坯及管坯的连续铸造技术,使用金相显微镜、电子探针,力学性能测试等手段对不同形状的层状复合铸锭界面进行了系统研究。试验结果表明连续铸造方法可以成功制备不同形状的3xxx/4xxx层状复合铸坯,且界面无气孔、夹杂等缺陷,两种合金之间属于冶金结合。电子探针分析结果表明不同形状3xxx/4xxx铝合金层状复合铸锭的合金溶质元素间发生了相互扩散,形成厚度约为40μm的扩散层。     

应用电磁感应造渣法去除冶金级硅中杂质硼(英文)

提出一种新的提纯工艺即通过造渣与电磁感应熔炼相结合的方法来去除冶金级硅中的杂质硼。采用自行设计的真空感应熔炼炉进行不同造渣系条件下除硼的研究。结果表明,SiO2-CaO-Al2O3渣系的除硼效果优于其它渣系,在1823K经过2h精炼后,冶金级硅中的硼含量由原来的1.5×10-5降到0.2×10-5。同时冶金级硅中的Al,Ca和Mg杂质得到了精炼,去除率分别达到85.0%,50.2%和66.7%。表明电磁感应造渣法是一种非常有效的去除冶金级硅中的硼和其他一些金属元素杂质途径。     

难熔高熵合金在反应堆结构材料领域的机遇与挑战

传统反应堆结构材料性能已趋于极限,亟需开发新型材料。难熔高熵合金是以多种难熔元素作为主元的新型金属材料,具有独特的力学、物理和化学性质,尤其在高温力学、抗辐照等方面表现出优异的性能。难熔高熵合金在第4代核裂变反应堆包壳材料、核聚变堆面向第一壁材料等关键领域具有广阔的应用前景。本文结合具有代表性的文献,围绕难熔高熵合金的力学性能、抗辐照性能、抗氧化性能阐述了其强化机制与抗辐照机理,梳理了难熔高熵合金的发展脉络,在此基础上展望了难熔高熵合金在反应堆结构材料领域的应用前景。     

等离子体提纯太阳能级硅材料的工艺进展

随着等离子体的发展,利用等离子体的高化学活性进行合金的精炼日益受到重视,等离子体熔炼被广泛应用在材料加工、金属材料提纯精炼等领域.主要介绍了等离子体在制备太阳能级硅方面的应用,以及几种典型的等离子体提纯工艺.     

过冷合金熔体非平衡凝固中形核方式的竞争

本文立足于经典形核理论和非热形核理论，分析了过冷熔体非平衡凝固中连续形核同位置饱和的竞争．决定过冷熔体形核方式的关键因素是初始熔体的过冷度与异质核心的尺寸．随着净化的进行，熔体过冷度提高，N1，r^＊以及△G^＊逐渐降低，它们之间的相互竞争使形核方式从位置饱和向连续形核转变，并解释了过冷Ni-Sn与Ni-Si共晶合金中观察到的组织变化．表明低过冷下Ni-Sn合金形核方式为位置饱和；Ni-Si共晶合金中，△T〈180K时形核方式为位置饱和，180K以后，形核方式从位置饱和转变为连续形核．     

Removal of impurities from metallurgical grade silicon by electron beam melting

Solar cells are currently fabricated from a variety of silicon-based materials.Now the major silicon material for solar cells is the scrap of electronic grade silicon(EG-Si).But in the current market it is difficult to secure a steady supply of this material.Therefore,alternative production processes are needed to increase the feedstock.In this paper,EBM is used to purify silicon.MG-Si particles after leaching with an initial purity of 99.88%in mass as starting materials were used.The final purity of the silicon disk obtained after EBM was above 99.995%in mass.This result demonstrates that EBM can effectively remove impurities from silicon.This paper mainly studies the impurity distribution in the silicon disk after EBM.