Internal friction behaviors of Ni-Mn-In magnetic shape memory alloy with two-step structural transformation

The internal friction (IF) behaviors of dual-phase Ni52Mn32In16 alloy with two-step structural transformation were investigated by dynamic mechanical analyzer. The IF peak for the martensite transformation (MT) is an asymmetric shoulder rather than those sharp peaks for other shape memory alloys. The intermartensitic transformation (IMT) peak has the maximum IF value. As the heating rate increases, the height of the IMT peak increases and its position is shifted to higher temperatures. In comparison with the IMT peak, the MT peak is independent on the heating rate. The starting temperatures of the IMT peak are strongly dependent on frequency, while the MT peak is weakly dependent. Meanwhile, the heights of both the MT and IMT peak rapidly decrease with increasing the frequency. This work also throws new light on their structural transformation mechanisms.     

放电等离子烧结Al20Cr20Fe25Ni25Mn10高熵合金的硬度和腐蚀性能研究

采用放电等离子烧结(SPS)技术在不同温度（800、900和200°C）下保温不同时间（4、8和12 min）合成了Al₂₀Cr₂₀Fe₂₅Ni₂₅Mn₁₀高熵合金（HEA）。通过扫描电子显微镜、能谱仪（EDS）、维氏显微硬度计、极化曲线等对合金的微观结构、显微硬度和腐蚀进行了实验研究。X-射线衍射（XRD）表征了所制备合金的成分。EDS结果显示不论烧结参数如何变化,合金均由原始合金元素组成。XRD、EDS和扫描电子显微镜的结果说明所制备的合金具有球形微观结构,呈现出面心立方结构相,这是基于固溶机制形成的。这表明SPS合金具有HEAs的特征。在1000°C保温 12 min生产的合金显微硬度最高,为HV 447.97,热处理后其硬度降至HV 329.47。同一合金表现出优异的耐腐蚀性能。烧结温度升高,Al₂₀Cr₂₀Fe₂₅Ni₂₅Mn₁₀合金可具有更高的密度、显微硬度和耐腐蚀性。     

Fe-20Mn-2.6Al-2.6Si钢拉伸变形机理研究

采用金相显微镜、X射线衍射仪和透射电子显微镜研究了Fe-20Mn-2.6Al-2.6Si TRIP/TWIP钢在不同变形量下的微观组织变化.结果表明:在应变初期,主要是形成层错和位错;随应变的增大,γ奥氏体相逐渐减少,ε马氏体相和α马氏体相增多;在断裂阶段,主要组成相为α马氏体,即Fe-20Mn-2.6Al-2.6Si钢在拉伸变形过程中主要发生γ→ε→α或γ→α相变诱导塑性变形.金相组织表明:该钢变形量达到6.5%时,开始出现许多平直的条纹(通常称为形变孪晶);但高分辨透射电镜研究表明:不同程度变形后的微观组织都难以观察到形变孪晶,而那些金相组织和低倍透射电镜照片上的平直条纹往往是ε马氏体相,这进一步证实该钢的变形机制主要是TRIP效应.     

MOSSBAUER STUDIES OF MAGNETIC PROPERTIES AND ANISOTROPIES FOR THE HYDR

本文首次报道了我国Ａｎ晕勘查法和实现该技术方法研制出的微机化仪器和测量 技术．     

Ni-Al系合金中的逆马氏体相变

采用多功能内耗仪测量室温至400 °C过程中，油淬Ni 36Al二元合金以及Ni27Al-12Fe、Ni-21.2Al-20Fe和Ni-24Al-16Fe三元合金的内耗和相对动力学模量，并采用X射线衍射仪分析了合金的相组成.结果表明：油淬Ni-36Al合金具有完全马氏体结构，油淬Ni-21.2Al-20Fe合金中含少量马氏体和大量类似Ni3Al和Ni5Al3的金属间化合物；在相同的频率和升温速率条件下，油淬Ni-21.2Al-20Fe的内耗峰最高且最窄，其内耗峰所对应的温度最低，油淬Ni-36Al的内耗峰最低且最宽，其内耗峰所对应的温度最高，并随Fe含量的增加而降低，且与其当量Al（Aleq）含量有关；内耗峰高度与单位时间内马氏体（L10）转变为奥氏体（γ）的转变量有关，而总的转变量与转变时间（峰宽）有关.     

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。     

Wear and corrosion resistance of laser-cladded Fe-based composite coatings on AISI 4130 steel

The wear and corrosion resistance of Fe_72.2Cr_16.8Ni_7.3Mo_1.6Mn_0.7C_0.2Si_1.2 and Fe_77.3Cr_15.8Ni_3.9Mo_1.1Mn_0.5C_0.2Si_1.2 coatings laser-cladded on AISI 4130 steel were studied. The coatings possess excellent wear and corrosion resistance despite the absence of expensive yttrium, tungsten, and cobalt and very little molybdenum. The microstructure mainly consists of dendrites and eutectic phases, such as duplex (γ+α)-Fe and the Fe–Cr (Ni) solid solution, confirmed via energy dispersive spectrometry and X-ray diffraction. The cladded Fe-based coatings have lower coefficients of friction, and narrower and shallower wear tracks than the substrate without the cladding, and the main wear mechanism is mild abrasive wear. Electrochemical test results suggest that the soft Fe_72.2Cr_16.8Ni_7.3Mo_1.6Mn_0.7C_0.2Si_1.2 coating with high Cr and Ni concentrations has high passivation resistance, low corrosion current, and positive corrosion potential, providing a better protective barrier layer to the AISI 4130 steel against corrosion.     

锰对中锰耐磨钢组织形态及相变的影响

通过DIL805A热分析仪、扫描电子显微镜、电子背散射衍射、透射电子显微镜、力学分析等方法研究Mn对中锰耐磨钢组织形态、相变及力学性能的影响.随着Mn的质量分数以2％的增量从3％提高到9％,室温奥氏体含量逐渐增多,抗拉强度及硬度逐渐降低,抗拉强度和室温奥氏体体积分数都在5％到7％时变化明显,马氏体与奥氏体的位向关系发生改变,马氏体形态类型逐渐由亚结构以位错为主的板条状α马氏体变化为亚结构以位错、相变内孪晶和层错为主的束状细片α马氏体和细片状ε马氏体.     

无钴高强高韧钢中奥氏体相价的电子结构

利用固体与分子经验电子理论(EET)对无钴高强高韧钢奥氏体中含碳与不含碳晶胞的价电子结构进行了计算和分析·得到含碳晶胞的nA值大于不含碳晶胞的nA值,故在相的转变中主要考虑含碳晶胞的影响·在含碳晶胞中合金元素Ni,Si,Cr,Mo与碳原子形成偏聚区,且Ni,Si与C的结合力比Cr,Mo的大,偏聚区能降低C的扩散能力,阻碍位错运动,推迟马氏体相变;使基体中保持高度的位错,也会导致材料中有一定数量的残余奥氏体,并细化奥氏体晶粒,使转变的马氏体尺寸减小,这对材料的韧性有利·     

预变形量对Fe-19Mn和Fe-19Mn-1.5Si合金阻尼性能的影响

采用倒扭摆法评价了Fe 19Mn合金和Fe 19Mn 1.5Si合金在不同预变形量下的阻尼性能,并通过光学显微镜和X射线衍射仪分析了合金的微观组织形貌和层错几率.结果表明：预变形量小于4%时,由于Fe 19Mn和Fe 19Mn 1.5Si合金的层错数量增加而使其阻尼性能提高;预变形量在4%~10%时,Fe 19Mn合金的层错数量不断增加,但由于马氏体和层错的相互交割严重、层错和马氏体变得短小以及Shockley不全位错的脱钉运动困难,致使其阻尼性能反而下降;而由于Fe 19Mn 1.5Si中Si具有固溶强化和降低层错能的作用,合金本身的马氏体和层错较小,预变形量对其影响不大,即变形不改变Shockley不全位错的脱钉难度,故其阻尼性能继续保持稳定增长.     

预应变对应力诱发ε马氏体正逆相变的影响

利用电阻测量方法，研究了Fe-25.39Mn-4.86Si-5.43Cr-0.049N（质量分数，％）合金预应变对应力诱发马氏体相变量及其逆相变温度的影响。结果表明，应力诱发马氏体的逆相变温度比其热马氏体的逆相变温度高，并随形变量的增加而增加；热循环处理可有效降低应力诱发马氏体的逆相变温度。选择合适的形变量，将可获得最佳的形状回复率。     

云南17种菊科植物微量元素含量特征研究

本文论述了云南１７种菊科植物９个元素含量的特征．元素含量顺序有１０种植物遵守Ｆｅ，Ａｌ＞Ｚｎ＞Ｍｎ＞Ｃｕ＞Ｐｂ＞Ｃｒ＞Ｎｉ＞Ｍｏ的规律，有５种植物遵守Ｆｅ，Ａｌ＞Ｍｎ＞Ｚｎ＞Ｃｒ＞Ｎｉ＞Ｍｏ的规律．元素含量的相对离散度为：Ａｌ＞Ｆｅ＞Ｍｏ＞Ｎｉ＞Ｍｎ＞Ｐｂ＞Ｃｕ＞Ｚｎ＞Ｃｒ．反映元素含量顺序与相对离散度顺序不完全匹配．元素Ｃｕ，Ｍｎ，Ｐｂ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｚｎ含量的频数分布总体为正态．Ｆｅ，Ｎｉ，Ａｌ含量的频数分布为正偏态型，并呈现高狭峰．元素Ａｌ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｎｉ含量间呈明显正相关；Ｆｅ与Ｃｕ，Ｚｎ，Ｍｏ，Ｃｒ间呈负相关．根据统计分级聚类分析，１７种植物分５组，１，２组共１１种植物，显示了植物对Ｃｕ，Ｆｅ，Ｐｂ，Ｎｉ，Ｃｒ吸收积累的聚类特征．第５组的小一支箭和臭灵丹，显示出对Ｆｅ，Ａｌ或Ｎｉ，Ｃｕ，Ｐｂ吸收积累的特殊性     

阳极极化法分析合金的耐蚀性能

本文通过测定Fe3Al合金、0Cr25Al5和Ni80Cr20合金在1NHCl溶液中的阳极极化曲线,结果发现随阳极电位的升高,三种合金的阳极极化曲线有着相同的变化规律．Ni80Cr20的电流密度最小,钝化电位最低,发生点蚀的电位也最高,耐盐酸腐蚀性能最好．而Fe3Al和0Cr25Al5合金的耐蚀性相当．     

材料的相变研究及其应用

Fe-C和Fe-X-C合金马氏体相变热力学的研究成果使结构钢的Ms温度能以热力学预测。建立了铜基合金及Fe-Mn-Si基合金马氏体相变热力学,为铜基和铁基形状记忆合金的成分和工艺设计提供基础。提出了含ZrO2陶瓷Ms温度的热力学计算方法,以及其母相晶粒大小影响Ms的正确表达式,对陶瓷的生产和工业应用都具有意义。修正马氏体变温相变动力学方程,显示低碳钢中影响碳扩散系数的合金元素影响残余奥氏体量,这有利于低碳马氏体组织钢的开发。GCr15轴承钢中残余奥氏体→马氏体的等温动力学研究显示：钢经淬火后,再进行等温处理以形成很少量的等温马氏体,再作回火,提高钢件的尺寸稳定性（经1000d后与淬火-回火比较,在接触疲劳寿命并不降低的条件下（达34%。研究了Ni-Ti、Cu-Zn-Al、Fe-Mn-Si基合金及ZrO2陶瓷的马氏体相变及其逆相变特征,揭示了影响这些材料形状记忆效应（SME）的一些因素,并指出了改善SME的途径,有利于这些材料的开发应用。贝氏体相变的热力学研究,观察到生长台阶,母相强化对相变影响的研究以及内耗测量结果,均显示贝氏体相变属扩散型机制。Cu-Zn-Al中加入阻碍Zn和Al扩散的合金元素可能提高形状记忆使用寿命。揭示CeO2-ZrO2中存在贝氏体相变,并与其出现脆性有关。Cu-Zn中β相有序化研究对有序化合金的应用具有实际意义。三元合金spinodal分解判据的建立,对借spinodal分解呈现高阻尼或高强度合金的开发颇具价值。由群论导出呈现晶体学可逆性的条件为形成单变体马氏体。应用孤立子于相变的形核-长大模型初见成效。     

FeCrAl不锈钢的平衡凝固相变与析出行为

借助Thermo-calc软件对FeCrAl不锈钢所属的Fe-(18~21)Cr-(3~5)Al-(0~0.03)C-(0~0.2)Si-(0~0.2)Mn多元体系在凝固过程中的相变及析出行为进行了研究.采用Thermo-calc中TCFE7数据库对该体系的垂直截面图进行计算,分析了不同组元对凝固和冷却过程中相变的影响,并得到FeCrAl不锈钢的平衡凝固相变路径图.结果表明FeCrAl不锈钢由1600℃平衡冷却至300℃的过程中完整的平衡相变路径为:L→AlN+αδFe→AlN+αδFe+Cr7 C3→AlN+αδFe+Cr7 C3+Cr23 C6→AlN+αδFe+Cr23 C6→AlN+αδFe+Cr23 C6+σ→AlN+αδFe+Cr23 C6+σ+α'→AlN+αδFe+Cr23 C6+α'.凝固过程中Cr7 C3与σ相是否析出分别取决于体系中C、Si含量;Al含量的提高可扩大αδFe+Cr7 C3的稳定区,降低α'相的析出温度,抑制σ相的析出;Cr含量的提高可以减小αδFe+Cr7 C3的稳定区,扩大σ相和α'相的稳定区.     

Cr和Ti的元素替代对Mg2Ni基合金放氢性能的影响

应用扩散烧结工艺合成出Mg2Ni0.8Cr0.2和Mg1.8Ti0.2Ni0.8Cr0.2合金,Cr和Ti对Mg2Ni合金A侧和B侧的替代均导致放氢平衡压力升高。Mg2Ni基合金的储氢性能可以通过元素替代改变晶胞体积来加以改善。     

Martensitic transfor mation involved mechanical behaviors and wide hysteresis of NiTiNb shape memory alloys

On the basis of thermoelastic martensitic transformation involved,the mechanical behaviors of NiTiNb shape memory alloys were experimentally studied and their wide hysteresis effect was theoretically d...     

Wettability and pressureless infiltration mechanism in SiC-Cu systems

The wetting behavior of copper alloys on SiC substrates was studied by a sessile drop technique. The microstructure of SiC_p/Cu composites and the pressureless infiltration mechanism were analyzed. The results indicate that Ti and Cr are effective elements to improve the wettability, while Ni, Fe, and Al have minor influence on the improvement of wettability. Non-wetting to wetting transition occurs at 1210 and 1190℃ for Cu-3Al-3Ni-9Si and Cu-3Si-2Al-1Ti, respectively. All the copper alloys react with SiC at the interface forming a reaction layer except for Cu-3Al-3Ni-9Si. High Si content favors the suppression of interracial reaction. The infiltration mechanism during pressureless infiltration is attributed to the decomposition of SiC. The beneficial effect of Fe, Ni, and Al is to favor the dissolution of SiC. The real active element during pressureless infiltration is Si.     

Cr和Ti的元素替代对Mg2Ni基合金放氢性能的影响

应用扩散烧结工艺合成出Mg2Ni0.8Cr0.2和Mg1.8Ti0.2Ni0.8Cr0.2合金，Cr和Ti对Mg2Ni合金A侧和B侧的替代均导致放氢平衡压力升高。Mg2Ni基合金的储氢性能可以通过元素替代改变晶胞体积来加以改善。     

Ni-Mn基Heusler合金马氏体相变温度与电子密度的关系

价电子浓度和晶格体积是影响Heusler合金马氏体相变温度的两个主要因素.为了研究Ni-Mn基Heusler合金马氏体相变温度的变化规律,我们利用第三主族元素Al,Ga,In分别对Ni44Mn45Sn11合金中的Sn进行替代研究.实验结果表明：Al,Ga和In与Sn相比具有较少的价电子和较小的离子半径,替代导致合金价电子浓度降低和晶格体积收缩,但马氏体相变温度并不随着价电子浓度和晶格体积单调地上升或下降,价电子浓度和晶格尺寸机制均不能独立地解释Ni44Mn45Sn10R（R=Al,Ga,In和Sn）合金中的马氏体相变温度变化规律.综合价电子浓度和晶格尺寸因素,我们提出用电子密度可很好地解释Ni-Mn基铁磁形状记忆合金体系中马氏体相变温度随着电子密度的升高而升高的变化规律.