以NiFeNb为新种子层的纳米级坡莫合金薄膜的零场电阻率

以NiFeNb为新种子层,采用直流磁控溅射法制备了具有不同Nb含量(x)、种子层厚度(d)和NiFe厚度(t)的(Ni82Fe18)(1-x)Nbx(d A)/Ni82Fe18(t A)/Ta(30 A)纳米级坡莫合金系列膜,并对部分样品进行了中温退火.测量了样品的磁电阻曲线和微结构.从实验角度研究了零场电阻率(ρ)随x、d、t及退火的变化.结果表明,NiFeNb作为种子层能较大地提高坡莫合金薄膜的ρ;一定厚度坡莫合金薄膜的ρ极大的最佳工艺条件是x约为27.5%,d约为27.5 A;不同Nb含量、种子层厚度等工艺条件引起坡莫合金薄膜具有不同颗粒粒径分布,从而引起4s↓电子受到的内禀散射、颗粒表面和边界散射及其关系的不同,再加上织构、4s↓电子球对称性受破坏程度和薄膜均匀程度的不同导致了零场电阻率随工艺条件的变化.     

NiFeNb种子层对坡莫合金磁滞回线的影响

采用NiFeNb为种子层,制备(Ni82Fe18)1-xNbx(35 )/(Ni82Fe18)(150 )/Ta(30 )系列膜,并对其颗粒大小和磁滞回线等进行测量,探讨种子层中Nb含量x对坡莫合金磁滞回线的影响.结果表明:以NiFeNb作种子层能更好地改善坡莫合金的微结构.种子层厚度为20 ,Nb含量为24 4%时,磁滞回线有最小的回线面积、矫顽力和较小的不对称性.种子层影响坡莫合金磁滞回线的一个重要原因是脱附激活能等因素造成种子层具有不同的表面粗糙度,进而使坡莫合金具有不同的微结构.     

以NiFeNb为新种子层的纳米级坡莫合金薄膜的各向异性磁电阻

以三元合金NiFeNb作新种子层,采用直流磁控多靶设备制备了具有不同Nb含量(x)、NiFeNb厚度(t)和坡莫合金厚 度(d)的纳米级(Ni82Fe18)1-xNbx(tnm)/Ni82Fe18(dnm)/Ta(3nm)坡莫合金系列膜.测量了样品的各向异性磁电阻和微结 构.从实验角度详细研究了AMR随x,t,d和退火等工艺条件的变化.结果表明:①作为x或t的函数,AMR在x=23.8% 或x=2.75nm处分别最大;②NiFeNb作为种子层在提高坡莫合金薄膜各向异性磁电阻方面优于Ta;③在通过中高温退 火来改善坡莫合金薄膜AMR方面,NiFeNb种子层明显好于Ta和NiFeCr.     

以NiFeNb为新种子层的纳米级坡莫合金薄膜的零场电阻率

以NiFeNb为新种子层，采用直流磁控溅射法制备了具有不同Nb含量(x)、种子层厚度(d)和NiFe厚度(t)的(Ni82Fe18)(1-x)Nbx(dA)／Ni82Fe18(tA)／Ta(30A)纳米级坡莫合金系列膜，并对部分样品进行了中温退火。测量了样品的磁电阻曲线和微结构。从实验角度研究了零场电阻率(p)随z、d、t及退火的变化。结果表明。NiFeNb作为种子层能较大地提高坡莫合金薄膜的ID；一定厚度坡莫合金薄膜的ID极大的最佳工艺条件是x约为27．5％，d约为27．5A；不同Nb含量、种子层厚度等工艺条件引起坡莫合金薄膜具有不同颗粒粒径分布，从而引起4s电子受到的内禀散射、颗粒表面和边界散射及其关系的不同，再加上织构、4s电子球对称性受破坏程度和薄膜均匀程度的不同导致了零场电阻率随工艺条件的变化。     

耐磨磁头材料的研究

研究了Fe—Ni—Si,Fe—Ni—Nb,Fe—Ni—Nb—Mo三个系列的合金,Fe—Ni—Si系列中的Ni86Si2Mo2Fe余合金经1150℃×3hr退火,以150°/hr冷却,580℃×2hr回火后μ_o=23100Gs/Oe,μ_m=23400Gs/Oe,Hc=0.023Oe Br=870Gs,Fe—Ni—Nb系列合金中Nb含量在9.73％时,经1250℃×3hr退火,以100℃/hr冷却,可获得μ_o=64000Gs/Oe,μ_m=450000Ge/Oe,Hc=0.0048Oe,ρ=79.3βΩ-cm,Hv>200,Fe—Ni—Nb—Mo系合金中的Ni78Mo2.5Nb9Fe余经1150℃×3hr退火,以100℃/hr冷却,可获得μ_o=3300Gs/Oe,μ_m=126500Gs/Oe,Hc=0.011 Oe,Hv=243,ρ=90μΩ～cm。     

磁致伸缩对超坡莫合金软磁性能的影响

本文综述了稀土材料(Tb0.3，Dy0.7Fe1.95)的磁致伸缩特性对超坡莫合金(Ni80.2Fe14.1，Si0.2Mn0.4Mo5.1)的软磁性能的影响．比较超坡莫合金单层膜和NiFeSiMnMo／Tb0.3Dy0.7Fe1.95双层膜的磁滞回线差别，我们得出了加上Tb0.3Dy0.7Fe1.95磁致伸缩材料能明显提高Ni80.2Fe14.1Si0.2Mn0.4Mo5.1超坡莫合金软磁性能．这一结果将对研究巨磁阻抗效应具有一定的意义．     

(Ni_(0.79)Fe_(0.21))_(1-x)Nb_x种子层对Ni_(0.79)Fe_(0.21)合金磁电阻的影响

采用磁控溅射的方法, 在诱导磁场下制备了[(Ni0 79Fe0 21)1-xNbx]/NiFe/Ta 系列膜, 测量了种子层中Nb原子的百分含量、膜的微结构和膜的MR( Magnetoresistance), 研究了种子层的厚度和种子层中Nb原子的百分含量对NiFe的MR的影响. 实验表明: 以NiFeNb为种子层可较明显的改善Ni0 79Fe0 21膜的微结构, 提高其磁电阻性能.     

真空感应熔炼法制备坡莫合金

在复合结构坩埚(外层石墨坩埚,内层氧化镁坩埚)中,利用真空感应熔炼法制备了坡莫合金,研究了配方和制备工艺对坡莫合金软磁性能的影响.结果表明,同一熔炼工艺,Fe19.8Ni80.2软磁性能最佳;熔化起始阶段合金的边缘位置比内部中央位置软磁性能好,精炼阶段则相反;随着熔炼时间的增加,同一位置的坡莫合金结构越来越均匀,软磁性能越来越好,最后趋于不变.     

Investigation on high magnetoresistance Ni0.81Fe0.19 films grown on （Ni0.81Fe0.19）1-xCrx underlayers

We have fabricated Ni0.18Fe0.19 films with (Ni0.18Fe0.19)1-xCrx films as underlayers by dc magnetron sputtering, the results show that larger anisotropic magnetoresistance (△R/R) values of Ni0.18Fe0.19 films are observed using the underlayers with Cr concentration of -36 at.% at an optimum underlayer thickness of -4.4 nm, the maximum AMR value is 3.35%. The results of atomic force microscope (AFM) and X-ray diffraction (XRD) show that the △R/R enhancement is attributed to the formation of large average grain size and the strong(111)texture in the Ni0.18Fe0.19 films.     

Fe_(73.5)Cu_1Nb_2Si_(13.5)B_9Ni_1非晶合金的晶化动力学研究

利用差示扫描量热法(DSC)研究了Fe73.5Cu1Nb2Si13.5B9Ni1非晶的纳米晶化动力学。结果表明,晶化过程分为两步完成,晶化初生相为Fe3Si.第一晶化过程的晶化开始温度Tx1、峰值温度Tp1与扫描速度β的对数之间存在着线性关系,分别为:Tx1=736.52+8.67lnβ和Tp1=743.9+12.7lnβ.采用Kissinger方法和Ozawa方法计算Fe73.5Cu1Nb2Si13.5B9Ni1非晶合金晶化的表观激活能Eа分别为435.2kJ/mol和441.1 kJ/mol,而成分为Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9的表观激活能大约为410 kJ/mol,表明Ni部分替代Nb后合金的热稳定性提高。第一晶化反应的局域激活能Ec(α)随晶化体积分数α不断下降,Avrami指数表明该非晶合金的晶化为扩散控制的三维晶粒长大过程。探讨了用Ni元素部分替代Finemet合金中Nb元素后非晶合金热稳定性提高的原因。     

硼含量对(Fe,Ni)_3V合金组织和力学性能的作用

研究了室温下硼含量对无序态和有序态(Fe,Ni)_3V合金在真空中拉伸时的力学性能及断裂方式的作用.结果表明,随着(Fe,Ni)_3V合金中硼含量的增加,合金的晶粒尺寸持续细化,合金的最大抗拉强度和延伸率随之提高.硼原子对有序态合金力学性能的作用要大于无序态合金,有序态(Fe,Ni)_3V合金断裂方式随硼含量的变化表明硼原子在晶界上提高了晶界的强度.晶粒尺寸的细化提高了无序态(Fe,Ni)_3V合金的力学性能,而有序强化效应及硼原子改善晶界性质、细化晶粒的共同作用提高了有序态(Fe,Ni)_3V合金的力学性能.     

Cr25Ni35Nb和Cr35Ni45Nb裂解炉管的抗高温渗碳能力

以Cr25Ni35Nb和Cr35Ni45Nb合金为炉管材料对象,通过渗碳试验研究了高温(1 000和1 100 °C)下2种合金的渗碳动力学规律,采用金相和扫描电子显微镜观察分析其中Fe、Cr、Ni与Nb元素含量和渗碳层变化、组织结构及微区成分转变的情况,并对其抗渗碳能力进行分析.结果表明：Cr35Ni45Nb的抗渗碳能力比Cr25Ni35Nb更强;经2次渗碳后,2种合金试样出现了表面渗碳层剥落的现象,且Cr25Ni35Nb较为严重,并使得裂解炉管结焦而管壁变薄,从而降低了炉管的承载能力和服役寿命;合金的非渗碳层区域析出了大量弥散的碳化物,碳化物的密度随渗碳层与试样表面距离的增加而降低;在1 100 °C下,2种合金的骨架状组织形态消失,且晶界处碳化物出现了剥离.     

合金元素对R5系泊链钢中平衡析出相的影响

采用Thermo-Calc热力学计算软件,对R5系泊链钢在400～1600℃存在的平衡析出相进行了热力学计算,并讨论了合金元素对平衡析出相的影响. 结果表明,R5系泊链钢中平衡析出相主要为M_(23)C_6、M_6C、MX和AlN,其中M为Cr、Fe、Mn、Mo、Nb、Ni和V等,X为C、N和空位Va等. 在此基础上讨论了合金元素C、Cr、Mo和Nb对M_(23)C_6相、M_6C相及MX相的平衡摩尔含量和平衡析出温度的影响,优化了新型R5系泊链钢的合金体系及热处理工艺,提出新型R5系泊链钢的最佳热处理工艺为920±30℃淬火和600±30℃回火,其中金属元素Mo的质量分数以0.45%为佳.     

Nb-Ti-Ni体系合金的结构及其氢渗透性能

以Ni30Ti31Nb39为成分基点,通过合金成分的规律性调整(5%,原子数分数),研究系列Nb-Ti-Ni体系合金的相结构与氢渗透性能。研究结果表明:制备的Nb-Ti-Ni合金有两相和三相共2种相结构;两相合金由bcc-Nb(Ni,Ti)固溶体和(bcc-Nb(Ni,Ti)+β2-NiTi)共晶相构成;三相合金除上述两相外,还有少量NiTi2相;两相结构合金的氢渗透性能优于三相结构合金性能,合金中Nb含量越多,bcc-Nb(Ni,Ti)固溶体相含量越大,合金的氢扩散系数(D)增大;Ni和Ti含量增大,则降低了固溶体相的比例,不利于合金氢扩散性能提高;Nb-Ti-Ni体系合金的氢扩散系数为10-9数量级,Nb49Ni25Ti26合金的氢扩散系数最大(5.260 5×10-9 m2/s)。     

面心立方→体心立方(正方)马氏体相变热力学

本文综述Fe—C[1],Fe—X[2]和Fe—X—C[3]面心立方→体心立方(正方)马氏体相变热力学。相变时的自由能变化可表述为△G~(ρ→α)和△G~(α→M)之代数和,△G~(γ→α)用来作为稳定体心结构核胚的能量,而△G~(α→M)是使体心核胚成为马氏体所需的能量。△G~(α→M)应包括:为形成马氏体及邻近奥氏体形变进行切变所需的能量,马氏体内储存的能量——形成位错的应变能和形成孪晶的界面能,邻近马氏体基体中形成位错的应变能以及表面能等。可将相变驱动力简列为:△G~(α→M)=5σ_(ms) 217,其中σ_(ms)为奥氏体在MS时的屈伏强度。由此可直接由热力学计算求得Ms。在Fe—C、Fe—Ni—C及Fe—Cr—C系中所求得的Ms和实验值很好符合,在纯铁、Fe—Ni、Fe—Cr和Fe—Mn中和部分实验值符合,论证部分偏高的Ms值属于Ma或表面马氏体的MS,而不是整块试样真正的Ms。本文对铁基合金马氏体相变热力学作了统一处理,结果得到其热力学性质一致,纠正了过去一些矛盾的或不正确的论点。提出对Fe—X—C系热力学处理式,求得Fe—Ni—C及Fe—Cr—C系的Ms。dMs/dx。因碳在奥氏体活度的减小而增大。dMs/dx随碳及合金含量的增加而增大,由于碳主要决定相变驱动力,因而碳的影响更大。     

尋找代替坡莫系统的高導磁合金

一引言莫坡系统(～78％Ni—Fe)是当代性能最高的高导磁合金,其应用非常广泛。但在我国还缺乏镍,不能大量生产本材料,不能够满足广大部门的需要。加上目前还没有有效的代用品,所以代坡莫高导磁合金的寻找是有关研究机关和生产单位都很关心的问题。本文分析了寻找代替坡莫系统的高导磁合金的途径。得到的结论是,仅有三种合金能够部分地代替坡莫合金。这三种合金是含Si量在3到7％的Si—Fe,含Al量大约     

光亮微晶态镍铁合金箔电沉积

在氯化物-硫酸盐体系中, 采用电沉积的方法制得了光亮Ni-Fe二元合金箔. 研究了Ni2 与Fe2 的摩尔比(n(Ni2 )/n(Fe2 ))及Cl-、硼酸、柠檬酸、糖精和十二烷基硫酸钠对电沉积Ni-Fe合金箔的铁含量和电流效率的影响规律. 当电流密度为10～13 A/dm2, pH值为3.17, 温度为50～55 ℃, 时间为10 min时, 得到了Fe含量(质量分数)为23.2%～63.0%, Ni含量为37.0%～76.8%, 厚度为30 μm左右的纳米微晶态Ni-Fe合金箔镀层. X射线衍射结果表明: 合金箔为NiFe固溶体织构, 晶粒细化, 属于纳米微晶体;合金箔表面光亮平滑;显微硬度(HR30T)为17.2～19.5, 抗拉强度为779.66 Mpa, 延伸率为1%, 电阻率为29.56～62.99 μΩ·cm, 其具有较强的韧性和耐腐蚀性能.     

基于CALPHAD的耐磨堆焊合金成分优化设计

通过CALPHAD(CALculation of PHAse Diagrams)方法,对高碳高铬耐磨堆焊合金成分进行优化设计,研究合金元素C、Ti、V、Nb对堆焊金属微观组织与相变规律的影响,并通过试验对CALPHAD设计结果进行验证。结果表明,不加入微合金元素时,耐磨堆焊合金的显微组织由初生(Cr,Fe)7C3型碳化物及共晶(Cr,Fe)7C3/γ(Cr,Fe)组成;随碳含量升高,初生(Cr,Fe)7C3型碳化物含量随之升高。加入微合金元素Ti、V、Nb后,在堆焊金属中析出M(M=Ti,V,Nb)C型碳化物,从而细化初生(Cr,Fe)7C3型碳化物,提高铁基耐磨合金的性能,延长再制造堆焊零部件表面的服役时间。     

Ti-50Ni激冷合金薄带的组织、相变和形状记忆行为

用熔体激冷法制备了Ti-50Ni合金薄带,用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、示差扫描量热仪和弯曲试验研究了Ti-50Ni激冷合金薄带的显微组织、相组成、相变和形状记忆行为。结果表明,铸态和退火态Ti-50Ni激冷合金薄带都具有良好的形状记忆效应,其显微组织呈树枝状,由马氏体和母相组成,冷却时都发生A→R→M二阶段相变,加热时铸态和400~500℃退火态激冷合金薄带发生M→R→A二阶段相变,550~600℃退火态则发生M→A一阶段相变。随退火温度升高,马氏体逆相变温度T_A、R正相变温度T_R、R逆相变温度T_(Rr)和马氏体相变热滞△T_M升高,马氏体正相变温度T_M和R相变热滞△T_R降低。     

Nb对等离子熔覆NbC-WC/镍基复合涂层的组织性能的影响

采用等离子熔覆技术成功制备了不同(Nb+C)/WC比例的镍基复合涂层,借助高分辨扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、室温干滑动摩擦磨损试验机、三维形貌仪对复合涂层的组织及力学性能进行了表征。实验结果表明,涂层底部区域存在未熔WC颗粒,随着Nb含量的增加,WC的溶解行为得到促进;涂层由NbC、WC、γ(Fe, Ni)和M₂₃C₆组成;当n(Nb+C)∶n(WC)=2∶2时,涂层拥有较高的显微硬度(～750 HV_0.1)、较好的耐磨性能和相对光滑平整的磨损形貌;随着Nb的添加,涂层的磨损机制由粘着磨损转变为粘着磨损和磨粒磨损。