机械合金化强度对Fe—Ni—P—B系合金非晶形成的影响

本文用机械合金化法研究制备Fe-Ni-P-B系非晶材料,用X射线衍射仪和透射电子显微镜对经不同球磨工艺处理的Fe40Ni40P14B6及Fe61.6Ni15.4Cu1Nb2P14B6两种成分的粉末进行了分析,得出结论：成分为Fe61.6Ni15.4Cu1Nb2P14B6的粉末,在一定的球磨强度下,可通过机械合金化获得非晶。     

机械合金化Fe100-xNix系微结构的XRD研究

用机械合金化方法制备了Fe100-xNix（x=10、20、30、40）系粉末样品,利用X射线衍射谱方法分别研究了球磨时间和Ni含量对样品微结构的影响,结果表明：Fe70Ni30样品经球磨24h后就形成了过饱和的Fe（Ni）固溶体;经36h机械球磨后的Fe100-xNix样品Ni含量x（x≤40at％）越大,越不易形成单一的过饱和固溶体,且越易诱导α—Fe（bcc）产生向γ—Fe（fcc）的结构相变,相变所需的球磨时间愈短;经球磨相同时间80h后,样品Fe70Ni30有非晶产物生成,而Fe80Ni20仍然是bee结构的Fe（Ni）饱和固溶体,这表明Ni含量也会影响非晶变化的发生．     

机械合金化制备纳米Al_(70)Fe_(25)Ni_5合金

采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差热分析仪(DTA)等研究了Al70Fe25Ni5元素混合粉末在机械合金化过程中的结构演变及热稳定性.结果表明:球磨0.5h后有部分非晶生成,球磨5h后的粉体,退火处理后生成Al5Fe2和Al3Ni2金属间化合物.球磨500h后得到纳米金属间化合物.     

机械合金化制备Fe—Ni系纳米粉末的马氏体相变

采用机械合金化技术制备了Fe-Ni系纳米分末,利用X射线衍射仪分析了不同含Ni量的Fe-Ni粉经不同球磨时间机械合金化后的相组成。研究表明,Ni含量对机械合金化过程中相转变趋势有重要影响,对Ni含量低于30%的Fe-Ni粉末,机械合金化过程中发生了马氏体相变。当Ni含量高于35%,随球磨时间的延长,在球磨初期产生的马氏体会向奥氏体转变,发生逆转变。     

机械合金化Fe1-xNix系纳米晶合金的组织结构

利用机械合金化法从纯Fe粉和Ni粉中制备了Fe1-xNix（30％≤x≤50％，x为原子百分比）系纳米晶合金粉末，并对粉末经机械合金化过程中相结构的转变以及晶粒尺寸的变化做了较为详细的研究．通过对整个球磨过程中各种粉末样品的X射线衍射（XRD）分析发现：Fe1-xNix（30％≤x≤50％）粉末经球磨3h后已经完全合金化，10h后合金中面心立方（f．c.c．）固溶体的晶粒尺寸都达到20nm以下；晶粒尺寸与球磨时间存在负指数关系；经过适当时间的球磨，Fe1-xNix系纳米晶合金粉末将由开始的体心立方（b.c.c．）相和f.c.c．相完全转变为f.c.c．（Fe，Ni）固溶体相，且所需的时间随X的增大而减少．     

Fe60 Co20 C20超细合金粉末的结构和磁性能研究

采用机械合金化方法制备出Fe60Co20C20超细合金粉末,对不同球磨时间的样品进行X射线衍射和磁滞回线的测量.X射线衍射分析结果表明:样品在球磨20 h后开始部分非晶化,在Fe-Co合金中加入C可促使其形成非晶;样品的晶粒尺寸随球磨时间的增加而减小,在一定的机械合金化条件下可获得Fe60Co20C20的非晶态超细合金粉末.VSM研究结果表明:球磨初期,样品的矫顽力增加;球磨20 h后,随着晶粒尺寸的降低矫顽力降低.机械球磨后晶粒尺寸是影响样品磁性能的主要因素.     

高能球磨对纳米Fe60Ni40系统微结构的影响

利用XRD(X射线衍射)和XAFS(X射线吸收精细结构),研究了机械合金化Fe60Ni40二元金属合金的微结构随球磨时间的变化情况．结果表明：球磨5h,α-Fe和金属Ni的混合物开始形成合金,样品保持原来的bcc和fcc结构;球磨20h,α-Fe的特征配位峰完全消失,样品为比较均匀的fcc结构的固溶体;球磨时间增至40h时,Fe原子的近邻结构又有了新的变化,是由多种物态组成的复相固溶体．用柯西公式计算的结果表明：随着球磨时间的增加,晶粒不断细化,晶格畸变加剧,Ni相的晶格常数与Fe60Ni40合金的物相同步变化．这说明机械合金化过程中,晶格畸变引起的晶格常数的变化是相变的重要因素．     

机械合金化法制备TiNi合金及其表征

采用机械合金化技术,分别以Ti,Ni及Cu纯元素粉末制备Ti50Ni50合金及Ti50Ni45Cu5合金。利用X线衍射仪(XRD)分析球磨时间、球磨转速以及第3组元Cu的加入对粉末的组成、衍射峰强度和晶格常数变化率的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)观察不同条件下粉末的形貌。研究结果表明:随着球磨时间的延长,Ti和Ni的衍射峰强度降低,峰逐渐宽化并向低角度发生偏移;球磨8 h后,获得最大的Ni的晶格常数变化率,并使得粉末粒径最大程度地降低;适当提高球磨转速有利于合金化的进行,400 r/min的球磨转速能够使得Ni最强峰的衍射强度最大限度地降低,粉末粒径降低幅度达65 nm;在Ti和Ni中加入第3组元Cu后,合金化程度略增强。     

加介质球磨Fe-Ni粉末的相结构

在加乙醇作为介质球磨(湿磨)条件下,采用6∶1的球料比,240r/min的转速,球磨x(Fe)∶x(Ni)=(100-y):y(原子百分数,y=32,36,50,79)粉末,采用X射线衍射分析方法,研究了球磨产物的相结构变化、晶粒尺寸变化及晶格常数的变化·发现了x(Fe)∶x(Ni)=64∶36粉末在加乙醇介质球磨条件下,Fe在fcc相中的含量随球磨时间的增加先增后减这一新现象,且在整个过程中伴随着晶格常数和晶粒尺寸的变化;对于相同球磨时间不同成分配比的Fe Ni混合粉末,随着粉末中Ni含量的增加,bcc相晶格常数减小,fcc相的晶格常数增大,fcc相中Fe的含量增加,晶粒尺寸减小·     

Fe-P二元系机械合金化研究

采用机械合金化方法,用行星式高能球磨机对Fe基合金中的Fe100-xPx(x=5,10,17,25,33,50,67)二元合金系统进行机械合金化研究,用X射线衍射仪分析球磨后的合金粉末结构,并用扫描电子显微镜分析样品的形貌和粒度。结果表明,用机械合金化方法可使Fe和P在P的成份小于20at.%时产生固溶体,在P的成份大于20at.%时有相应的化合物FeP或Fe3P生成;Fe-P系统在球磨100h后平均有效晶粒尺寸约40nm,都达到了纳米量级;扫描电镜的形貌结果显示,粉末颗粒很细,但聚集成团。     

Fe70Zr10B20 非晶合金的晶化及磁性能

采用机械合金化方法制备Fe⁷⁰Zr¹⁰B²⁰磁性非晶合金粉末. 分析Fe⁷⁰Zr¹⁰B²⁰非晶合金的晶化机制; 研究非晶制备过程中样品磁性能的变化规律及热处理对Fe⁷⁰Zr¹⁰B²⁰非晶合金磁性能的影响. 结果表明, Fe⁷⁰Zr¹⁰B²⁰非晶合金以一次晶化的模式晶化; 非晶制备过程中样品的磁性及非晶热处理后样品的磁性与其结构、 颗粒尺寸、 应力和缺陷等因素有关.     

纯铁表面机械研磨Fe-Ni合金化方法的研究

纯铁表面采用高能喷丸机械研磨处理,并在样品罐中添加镍粉,经过100 min的处理,镍粉均匀镶嵌在纯铁基体,并形成约100 μm铁镍合金层,经600℃热处理后,合金化程度进一步增强.界面微观研究表明,表面机械研磨时存在显著的原子扩散,可以在金属表面获得一定厚度的合金层,适当的热处理会进一步增强合金化程度,是一种新的金属表面合金化方法.     

多元纳米相固态合金化机理研究

应用ＸＲＤ，ＴＥＭ，Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱等实验手段研究了ＴｉＦｅＮｉ元素混合粉在机械合金化过程中的固态合金化机理．测试了不同合金化时间的Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱．结果表明，由于Ｎｉ元素的加入，ＴｉＦｅＮｉ的合金化过程与ＴｉＦｅ二元系中只有Ｆｅ扩散到Ｔｉ点阵中的合金化机理不同，出现了多种Ｆｅ原子过渡状态，这些过渡状态主要是Ｎｉ及Ｔｉ原子扩散到Ｆｅ点阵中形成的固溶体结构．在合金化过程完成后，最终形成Ｂ２结构的纳米晶相．     

Ti-Si-C三元机械合金化粉末热压制备Ti3SiC2

针对原有Ti3SiC2的制备方法存在烧结温度高、工艺控制困难的问题,以Ti、Si、C三元粉末为原料,分别采用普通混料和机械合金化对原料粉末进行混合,对混合后的粉末进行XRD、TEM和DTA分析,从而确定合成Ti3SiC2的真空热压工艺,并对经热压制备的材料进行组织结构分析。结果表明：机械合金化能降低合成Ti3SiC2的反应温度,使合成Ti3SiC2的过程更加充分,热压后的烧结体组织更加均匀,几乎没有成分偏析。     

Mg-Al二元系的机械合金化研究

用X射线衍射和DSC对成分为Mg1-xAlx(x=0．1,0．4,0．6,0．8)的纯元素混合粉末的机械合金化过程进行了研究。结果表明成分为Mgo.9Al0.1和Mg0．6Al0.4的混合粉末经球磨后都有Mg17Al12相生成;而球磨成分为Mg0.4Al0.6的混合粉末,没有得到预想的Mg2Al3相,但经热处理后得到Mg2Al3相;对于成分为Mg0.2Al0.8的混合粉末经球磨后只得到固溶体结构。     

组分对机械合金化Al-Cu-Fe准晶形成的影响

采用机械合金化附加后续的热处理工艺,制备了2个系列不同组分的Al-Cu-Fe合金粉末,使用X射线衍射(XRD)结构分析技术研究一定的球磨时间及退火条件下粉末组分对准晶形成的影响.研究结果表明,Al-Cu-Fe二十面体准晶的形成对原始混合粉末的组分很敏感,在相同的球磨时间及退火条件下,Al70Cu20Fe10是形成准晶的最佳组分.     

Al65Fe10Zr20Gd5非晶态合金的制备与晶化P

研究Al65Fe10Zr20Gd5混合粉末的机械合金化引起的非晶态化过程,采用X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）分析混合粉末的结构演变和形貌,用差热分析仪（DTA）分析非晶态合金的热稳定性。结果表明,粉末在机械合金化过程中先细化,由初始粉末直接扩散固溶导致晶格崩溃形成非晶,球磨60h后Al65Fe10Zr20Gd5完全非晶化。DTA曲线显示非晶合金晶化呈现单一的放热峰。合金在923K等温退火1h后,完全晶化,析出复杂的中间相,表现出多晶型晶化的特点,晶化产物为Fe5Gd、Fe2Zr、Al2Gd3和α-（Al）固溶相。Al65Fe10Zr20Gd5非晶晶化激活能为259.64 kJ.mol-1,该非晶合金具有较高的热稳定性和较强的抗晶化能力。     

Si和Al对机械合金化合成Ti_3SiC_2的影响

采用3Ti/Si/2C单质粉体为原料,进行机械合金化,以合成Ti3SiC2粉体.研究了Al和过量Si对机械合金化合成Ti3SiC2的影响.研究结果表明,机械合金化单质混合粉体,会诱发自蔓延反应.反应后产生大量坚硬的颗粒状产物.机械合金化3Ti/Si/2C粉体,会产生组成相为TiC、Ti3SiC2、TiSi2和Ti5Si3的粉体与颗粒产物.添过量Si并不会促进机械合金化反应合成Ti3SiC2.添适量Al可消除硅化物,明显促进反应合成Ti3SiC2.采用3Ti/Si/2C/0.15A1粉体作原料时,颗粒产物中Ti3SiC2含量最高,为92.8wt%;而采用3Ti/Si/2C/0.20A1粉体作原料时,粉体产物中Ti3SiC2含量最高,为61.9wt%.