化学沉积Ni-Fe-P及Ni-Fe-P-B合金膜的结构和显微硬度

利用X射线衍射方法研究了不同Na2H2PO2的质量浓度以及热处理温度条件下化学镀三元Ni-Fe-P和四元Ni-P-B镀层的结构,在温度为200-700℃范围内加热镀层产生结构变化,当热处理温度等于或低于400℃时,镀层的显微硬度随温度增加,这与从Ni-P-B镀层非晶基底中析出（Fe,Ni)固溶体,Ni3P相以及从Ni-P-B镀层（Fe,Ni）固溶体基底中析出Fe2B等相有关,热处理温度大于或等于500℃时,NiP,Fe3P,Fe2B等相析出,同时随温度增加颗粒逐渐粗化,引起镀层软化,在Ni-Fe-P镀层中加入KBH4,经300℃热处理引起镀层显微硬度增加,低于300℃热处理对镀层硬度影响不明显,该现象可由B与Ni-Fe固溶体基底形成了晶化相加以证实。     

FeNiPB (Cu,Nb)合金的非晶及晶化的微观组织结构

用X射线精细结构分析、示差扫描热分析和扫描电子显微分析仪分析研究了FeN iPB(Cu,Nb)合金的非晶及晶化的微观组织结构,探索了这类合金的非晶加纳米晶组织结构的形成和控制,结果表明:Fe,N i,P,B,Cu和Nb元素混合粉末机械合金化后可形成非晶态的FeN iPB(Cu,Nb)合金,再经过晶化处理可得到具有非晶基体上弥散分布着α-Fe基纳米晶组织的合金.在晶化过程中,合金中Cu的作用使α-Fe晶核弥散形成,而合金中Nb的存在阻止了α-Fe基的晶粒的长大.因此,在FeN iPB(Cu,Nb)合金中,可通过调整合金中Cu,Nb的含量及相对量来控制非晶基体上的纳米晶形成的量及晶粒尺寸.     

αFe-P固溶体价电子结构分析

本文对αFe-P固溶体提出了一个新的晶体结构模型,并就此模型利用“固体与分子经验电子理论”计算了固溶体的价电子结构。结合固溶体不同成分下晶格常数实验资料,导出了各种成分固溶体内代位磷原子和间隙磷原子的相对数量,提出了αFe-P固溶体的近似价电子结构,并讨论了γ′Fe_(>4)P相的时效析出及伴随的反常点阵常数变化。     

微量元素Cu、Nb对FeNiPB系纳米晶软磁材料微观结构和相变的影响

研究了微量元素Cu、Nb的加入对FeNiPB系软磁材料的微观结构和相变化的影响．结果表明：采用机械合金化法可以合成名义成分为Fe62Ni15Cu1Nb2P14B6的非晶合金粉末，经过压制成形和热处理可以获得非晶基底上弥散分布α-Fe晶粒的纳米晶组织．认为元素Cu可提高α-Fe晶粒的形核率而元素Nb可阻止α-Fe晶粒的长大并通过设计模型解释，X射线衍射分析(XRD)以及扫描电镜(SEM)的X射线能谱点分析(EDS)和电子通道花样分析(EBSD)进行了验证．     

高强度钢筋中钛化物诱导固溶体异质形核研究

在钢液的凝固过程中,钛化物析出可能作为γ-Fe、α-Fe固溶体的异质形核核心。采用二维点阵错配度理论,对TiN、TiC析出物与γ-Fe、α-Fe固溶体的异质形核有效性进行计算。结果表明:在(100)面,TiN、TiC与α-Fe固溶体的二维点阵错配度分别为6.33%和8.13%,TiN、TiC能成为α-Fe固溶体的异质形核核心,且TiN的形核有效性大于TiC;α-Fe在TiC上优先形核;TiN、TiC不易成为γ-Fe的形核点。TiN、TiC在(110)面、(111)面不易成为γ-Fe、α-Fe固溶体的异质形核核心。     

Fe基非晶合金涂层的微结构与性能研究

利用超音速火焰喷涂(HVOF)技术,在Cr18Ni9Ti不锈钢基体上成功制备了Fe基非晶合金涂层. 并对涂层的微观组织结构、热稳定性和耐腐蚀性能等进行了研究. 结果表明,涂层具有较高的非晶相含量,呈典型的层状分布,组织均匀致密;在非晶基体相中弥散分布有少量团簇状和枝晶状的α-Fe固溶体析出相,其晶粒尺寸约为50～500nm;涂层具有较高的热稳定性,在879K以下使用不会发生晶化过程;涂层在质量分数为3.5%NaCl水溶液中存在明显的钝化现象,有较宽的钝化区间和较高的过钝化电位,呈现出优异的抗氯离子点蚀能力.     

退火温度对Fe基纳米晶薄带结构特性影响研究

用隧道扫描显微镜和原子力显微镜对Fe基纳米非晶带和各种温度退火产生的晶带进行扫描,发现非晶带的自由面和贴辊面呈现不同的结构,自由面纳米颗粒比较小且呈现规则排列,贴辊面纳米颗粒比较大而优势团聚比较明显;非晶带在不同温度下进行退火,随着温度升高,内应力得到释放,晶带结构发生变化,在540℃退火温度下,非晶带晶化产生了α-Fe(Si)纳米晶相和非晶相共存的复合结构,出现了细小的α-Fe(Si)纳米晶粒,并均匀的散布在非晶基底中,此时自由面和贴辊面结构差异最小,软磁性能最好.     

电沉积Fe-P合金镀层催化碳纤维石墨化研究

研究了电沉积Fe-P合金镀层对碳纤维的催化石墨化效果以及镀层组成对催化石墨化温度的影响.采用X-射线衍射、拉曼光谱及扫描电子显微镜等方法表征了空白样碳纤维与含Fe-P合金镀层碳纤维经不同温度热处理后的结构变化.研究结果表明,Fe-P合金对碳纤维的石墨化具有显著的催化效果.含Fe-P合金催化剂(P质量分数为7%)的聚丙烯腈基碳纤维经1 000℃热处理后,其石墨化度可达到71%,而不含Fe-P合金的空白样碳纤维经2 800℃热处理后石墨化度仅为30.1%,Fe-P合金催化剂大幅度降低了碳纤维的石墨化温度.同时,碳纤维的石墨化度随着Fe-P合金催化剂中P质量分数的增加而增大;随着Fe-P合金电沉积时间的延长而增大,直到镀层厚度达到一定值.本文还就Fe-P合金对碳纤维的催化石墨化机理进行了讨论,结果表明Fe-P合金对碳纤维的催化石墨化遵循溶解-析出机理.     

Fe_(75)Nb_8B_(15)Zr_2非晶合金的晶化过程研究

采用单辊快淬法制备Fe75Nb8B15Zr2非晶合金,对该非晶合金进行不同温度的等温退火,研究其晶化过程及结构变化.利用示差热分析仪(DTA)确定样品的退火温度,利用X射线衍射(XRD)测试其相结构.结果表明:Fe75Nb8B15Zr2合金在快淬速率为38m/s时呈完全非晶状态,随着退火温度的升高,α-Fe相逐渐析出,并伴随有硼化物(Fe3B和Fe2B)析出.Fe75Nb8B15Zr2非晶合金的晶化过程:非晶→非晶+α-Fe→α-Fe+Fe3B→α-Fe+Fe3B+Fe2B.     

热处理温度对Ni—P合金刷镀层组织形貌及显微硬度的影响

分析了加热温度对P质量分数为4.4%的Ni-P合金刷镀层组织形貌的影响,测定了不同加热温度下镀层的显微硬度值。结果表明,弥散分布的Ni3P相是400℃温度下镀层显微镜硬度出现峰值的主要原因。     

50 L规模电镀Fe-P非晶合金及其组合镀层

首先,在50 L规模镀槽的酸性镀液中,以黄铜为镀件,柠檬酸三钠为络合剂,硼酸为缓冲剂,电沉积Fe-P非晶合金镀层.然后,电镀光亮镍和铬,形成组合镀层Fe-P/Ni/Cr,并对其进行热处理及中性盐雾实验.结果表明:厚度分别为12.70,4.40,0.37 μm的组合镀层具有强耐腐蚀性能,各镀层间结合力良好,可替代水暖的半光亮镍镀层.     

Fe—P非晶合金电沉积镀层的制备及其腐蚀性能

本文以电化学方法研制Fe—P非晶合金的电沉积镀层。研究了各种电沉积条件对合金中磷含量的影响。测定了非晶合金的腐蚀性和极化曲线。实验结果指出,在开始阶段合金是活化腐蚀,合金中的磷加快了腐蚀过程,最后磷在表面的富集,使合金进入钝化状态。 对非晶合金电沉积镀层的晶化温度和硬度进行了测定。     

机械合金化Fe_(40)Ni_(40)Si_(20)纳米晶固溶体

机械合金化方法制备了Fe—Ni—Si三元系合金,利用X射线衍射仪研究了合金化过程中的 相变行为,计算了晶粒尺寸及微观应变。结果表明,经36小时球磨可形成α-Fe(bcc)和γ-Fe(fcc) 两相混合纳米晶固溶体;继续球磨,过饱和α相逐渐分解并向γ相转化,72小时后可得单相γ-Fe纳 米晶固溶体。球磨晶粒尺寸可达12 nm,微观应变随球磨时间先增加后减小。     

Pr2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁的淬态组织对回火时相变过程和磁性的影响

纳米复合永磁材料的原始淬态组织对最终的显微组织结构和磁性有着决定性的影响,为了弄清其影响规律,研究了成分为Pr7Fe88B5的双相纳米复合永磁材料的淬态组织在回火时相转变的过程和晶化后的组织结构及磁性.X射线谱和Mossbauer谱的研究结果表明,在不同辊速下制得的快淬带样品的组织结构是不同的.原始淬态组织的不同导致回火时的不同相变过程,它们分别是(1)非晶相Am+Pr2Fe14B+α-Fe→Pr2Fe14B+α-Fe;(2)非晶相Am+α-Fe→(Am)′+α-Fe→α-Fe+1:7相+Pr2Fe14B→Pr2Fe14B+α-Fe;(3)Am→Am′+α-Fe→1:7相+α-Fe→Pr2Fe14B+α-Fe.虽然样品最终的相组成均为α-Fe和Pr2Fe14B,但不同原始态的样品晶化后的显微组织和磁性并不相同.     

Fe_(77.3)Cu_(0.7)Nb_(1.3)Si_(13.5)B_(7.2)合金磁性的研究

研究了非晶 Fe_(77.3)Cu_(0.7)Nb_(1.3)Si_(13.5)B_(7.2)合金在400～600℃的温度范围内退火后磁性的变化。磁性测量结果表明,获得高磁导率的最佳退火温度约540℃左右;经 X 射线衍射分析证实:在该温度下退火,非晶态合金已经晶化并形成体心立方结构的α—FeSi 固溶体,其晶粒直径约10～15nm。这种超细晶粒的纳米晶是高磁导率的根源。     

固溶时效对Cu-17Zn-0.4Cr合金硬度的影响

文章通过不同的热处理工艺来研究固溶时效对Cu-Zn-Cr合金硬度的影响.结果表明,经920 ℃、1 h固溶,再经475 ℃、1 h时效,合金的硬度能达到最大值120.5 HV.X射线衍射和扫描电镜研究表明,经920 ℃固溶475 ℃时效后,Zn在合金中与铜形成单相的α固溶体基体;有少量Cr在固溶过程中未溶入基体,此Cr粒子尺寸粗大;大多数Cr粒子为时效过程析出,在基体上呈细小弥散分布,这部分析出的Cr粒子是合金强化的主要原因.     

应用相结构因子研究合金元素的固溶强化

利用固体与分子经验电子理论(EET),计算了奥氏体及马氏体中含碳的质量分数w C <0.8%的含碳结构单元及w C =0.2%的一元合金结构单元的相结构因子n A ,n B ,从电子结构层次探讨了含碳间隙固溶体和合金置换固溶体对γ-Fe,α-Fe产生的固溶强化,基于原子间的键合力提出了固溶强化判定系数s.研究发现将判据应用到含碳及合金元素的固溶体中时,计算结果与实验结果非常相符.     

喷射沉积AlFeVSi合金热暴露过程中相转变与沉积态组织特点

采用喷射沉积工艺制备快速凝固AlFeVSi合金薄片和沉积管坯,通过示差热分析、X射线衍射分析、金相显微组织观察、透射电镜组织观察、硬度测试等检测手段,研究了喷射沉积AlFeVSi合金快凝薄片在高温热暴露过程中的相变和组织演变规律,并分析了喷射沉积AlFeVSi合金坯组织特点。结果表明,喷射沉积AlFeVSi快凝薄片基本上为呈微胞状的过饱和α-Al固溶体。加热温度低于500℃时,在高温热暴露过程中微胞状结构发生分解,α-Al过饱和固溶体脱溶,形成α-Al Al12(Fe,V)3Si(bcc,a≈1.260 nm)弥散颗粒的分解产物,当温度高于500℃时,Al12(Fe,V)3Si颗粒粗化聚集,并以独立形核长大的方式生成θ-Al13Fe4块状相。随着热暴露温度升高,喷射沉积AlFeVSi合金薄片的硬度呈下降趋势。喷射沉积AlFeVSi坯主要由α-Al固溶体和Al12(Fe,V)3Si颗粒组成,但也存在少量含粗大片状或块状相的非快速凝固组织。     

非晶镍-钴-磷化学镀层

用化学沉积方法得到非晶态镍-钴-磷镀层,并研究了非晶Ni_(51.2)Co_(39.7)P_(9.1)和Ni_(72) Co_(17.8)P_(10.2)镀层的晶化过程。结果表明,两种镀层不仅结晶相存在差异,而且具有不同的晶化机制;用作表面硬化的功能性镀层,非晶镍-钴-磷镀层与非晶镍-磷镀层相比较,具有较高的红硬性(热稳定硬度)。     

非晶态合金镀层的耐蚀性能

电沉积Ｎｉ－Ｗ－Ｐ非晶合金中Ｗ含量可高达５５．２％,硬度为７００～１１００Ｈｖ,经５５０℃热处理,可达１３００～１４００Ｈｖ,镀层硬度和耐蚀性优于Ｎｉ－Ｐ非晶镀层,非晶镀层中的类金属元素Ｐ可使腐蚀电位正移,高熔点元素Ｗ可使合金镀层在酸溶液中发生钝化,有Ｗ含量越高维钝化电流密度越低;金属Ｃｒ元素除降低维钝电流密度外,还使钝化区范围加宽,孔蚀电位显著变正,浸泡实验结果表明,在３０℃,１ｍｏｌ／Ｌ的ＨＣ