(FeCo)73.5Cu1Nb3Si13.5B9的晶化处理及微结构

采用熔体快淬＋晶化处理方法制备宽度为4mm、厚度为30μm的（FeCo）73．5Cu1Nb3Si13．5B9纳米晶软磁合金,并用XRD和TEM对其微结构进行表征。研究结果表明：（FeCo）73．5Cu1Nb3Si13．5B9于600℃晶化处理15min后具有较高的饱和磁化强度（1、30T）和较小的矫顽力（4．61A／m）;提高晶化温度至700℃,合金的软磁性能迅速降低,饱和磁化强度为1．02T,矫顽力增大至1．95kA／m：于600℃晶化处理5min时,合金主要由非晶构成,同时有少量α-Fe（Si）相;于600℃晶化处理15min后合金由α-Fe（Si）主相和少量残余非晶相构成,α-Fe（Si）相的晶粒粒径约为15nm;于700℃晶化处理15min后,合金由α-Fe（Si）相、残余非晶相和少量Fe3B相构成,α-Fe（Si）相的晶粒粒径约为27．9nm。Fe3B相的形成、α-Fe（Si）相晶粒粒径的长大和晶格常数的增大直接导致合金软磁性能下降。     

高能球磨诱发Fe78Si13B9非晶合金纳米晶化的研究

利用X射线衍射和透射电子显微镜研究了高能球磨条件下Fe78Si13B9非晶合金的机械诱发纳米晶化过程中的结构变化和晶化动力学,利用Scherer公式计算了晶化的α-Fe颗粒的平均直径D,在球磨3 h之后开始形成α-Fe相晶粒,D为2～10 nm.晶化动力学通过X射线衍射数据给出的晶化体积分数来分析.由经典的Johnson-Mehl-Avrami(JMA)模型得到Avrami指数n=1.53,表明机械诱发纳米晶化过程中其形核机制为均匀形核,晶粒生长机制为从小尺寸晶核开始的三维生长.     

新型铁基纳米晶合金的微组织和磁性能

研究了纳米晶Fe85.2Cu1Al1Zr3.3Nb3.5B3Si3合金淬火态和退火态的微组织和磁性能．研究表明，样品经673～873K退火0．5h后，体心立方结构的纳米晶态α—Fe(Si)析出，晶粒尺寸呈线性增长，最终趋于15nm左右．合金的微组织是典型的纳米晶相，残余非晶相和粒问相的混合，其中各种相的体积分数变化都会影响其磁性能．在813K等温退火0．5h后，纳米晶相体积分数为40％，饱和磁感应强度为1．56T，矫顽力为1．787A．m^-1．     

显微组织特征对粉末热等静压TA15钛合金拉伸性能及断裂韧性的影响

粉末热等静压（HIP）是实现高质量复杂薄壁钛合金构件近终形制造的有效解决方法，近年来引起了广泛的关注，但关于微观结构特征对粉末热等静压钛合金强化和增韧机制的报道很少。为此，采用热等静压方法制备粉末TA15钛合金，用于探索不同热等静压温度下的显微组织特征以及相应的拉伸性能和断裂韧性。结果表明，当热等静压温度低于950°C时，合金为由板条集束及板条团簇周围的细小等轴晶组成“网篮组织”。当HIP温度高于950°C时，显微组织逐渐转变为魏氏组织，同时晶粒尺寸显著增加。拉伸强度和伸长率分别从910°C试样的948 MPa和17.3%降低到970°C试样的861 MPa和10%。相应的拉伸断裂模式从穿晶塑性断裂转变为包括晶间解理的混合断裂。试样的断裂韧性从910°C试样的82.64 MPa·m1/2增加到970°C试样的140.18 MPa·m1/2。低于950°C的试样由于原始颗粒边界(PPB)的存在而容易形成孔洞，不利于增韧。由于Widmanstatten结构的裂纹偏转、裂纹分支和剪切塑性变形，950°C以上的试样具有较高的断裂韧性。该研究为粉末HIPed钛合金的研制提供了有效的参考。     

非晶晶化过程中Nd_2Fe_(14)B相和α-Fe相的析出与长大及其磁性能

利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析仪、振动样品磁强计(vibrating sample magnetometer,VSM)和差示扫描量热仪(differential scanning calorimeter,DSC),研究了非晶Nd9.5Fe76Co5Ti3B6.5合金条带晶化过程中Nd_2Fe_(14)B/α-Fe析出相的相结构及其磁性能的变化.结果表明,在晶化过程中Nd_2Fe_(14)B相和α-Fe相分别在600,680?C退火时析出.随着退火温度的升高,α-Fe相的晶粒比Nd_2Fe_(14)B相长大更明显:当温度由690?C升高到700?C时,α-Fe相及Nd_2Fe_(14)B相的晶粒尺寸分别由22.4,32.8 nm长大到33.3,39.8 nm.在690?C退火时,硬磁相Nd_2Fe_(14)B和软磁相α-Fe之间具有较强的交换耦合作用,其晶粒尺寸分别为32.8,22.4 nm.此时的合金具有最佳的综合磁性能:剩磁强度Br=0.88 T,矫顽力Hci=523.76 k A/m,最大磁能积(BH)max=100.01 k J/m~3.     

铁基非晶复合材料的磁学性能研究

采用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼和负压铜模吸铸法,制备了Fe-15Mn-5Si-xCr-0.2C(wt.%)非晶复合材料,由XRD表征试样的物相组成,采用VSM结合M-H曲线和B-H曲线分析Cr元素含量变化对非晶复合材料磁学性能的影响.结果表明:Fe-15Mn-5Si-xCr-0.2C(x=1、2、4、6、8、10、12、13、14)试样由α-Fe相、γ-Fe相和非晶相三部分组成.Cr元素含量的增加使得合金混合焓减小而混合熵增加,Fe-15Mn-5Si-14Cr-0.2C试样中非晶相和α-Fe相的协同作用,使得试样的软磁性能最优,其矫顽力和饱和磁感应强度分别达到为16.12 A/m、5.1 T.     

钨异形件等离子喷涂近净成形技术研究

采用等离子喷涂近净成形技术制备钨喷管、钨药型罩等薄壁或复杂形状零部件,研究热等静压温度、压力及处理时间对其致密度、组织结构、显微硬度及拉伸强度等性能的影响.研究结果表明:喷涂成形件为典型的柱状晶层片结构,粒子层结合部位存在较多孔隙及微观缝隙,成形件致密度为85.6％,其显微硬度和拉伸强度等力学性能偏低.经低压热等静压( 1600℃,10 MPa,60 min)、高压热等静压(1600℃,150 MPa,120 min)及二步热等静压(1600℃,10 MPa,60 min和1600℃,150 MPa,120 min)处理后,随着热等静压压力的升高以及处理时间的延长,钨构件的相对密度、显微硬度及拉伸强度逐渐增大,多面体再结晶晶粒逐渐长大,沉积层仍保持原始的层片结构.然而,当热等静压温度显著升高及时间延长(2000℃,10 MPa,360 min),样品由层片结构转变为颗粒结构,再结晶晶粒显著长大,断口呈典型的穿晶断裂形貌.     

高压下热处理温度对CoFe_2O_4/SiO_2结构和磁性的影响

对采用溶胶凝-胶法制备的(CoFe_2O_4)0.7/(SiO_2)_(0.3)纳米复合粉末进行了高压(5 GPa)处理,研究了高压下热处理温度对样品结构和磁性的影响.结果表明,在5 GPa压力下,经600℃热处理后样品中没有形成尖晶石铁氧体,当温度达到800℃时才有CoFe_2O_4形成.随着热处理温度的升高,CoFe_2O_4纳米颗粒的平均晶粒尺寸从69 nm增大到287 nm,样品的饱和磁化强度从39.6 A·m~2/kg增大到51.2 A·m~2/kg,而矫顽力从44.6 k A/m减小到11.0 k A/m.样品磁性是变化与CoFe_2O_4纳米颗粒的增大有关系.     

超快冷工艺对X70管线钢组织的影响

通过热模拟机研究超快冷工艺中冷却速率和终轧温度对X70管线钢组织细化及马氏体/奥氏体小岛的影响.随着冷却速率的增大,铁素体晶粒尺寸减小,M/A岛的体积分数先增大后降低,M/A岛的尺寸变化则相反.提高终轧温度,铁素体晶粒尺寸略微增大,M/A岛的体积分数增加;但在900～940℃范围内,随着终轧温度的升高,试样中M/A岛的体积分数略减小,尺寸增大.     

超快冷工艺对X70管线钢组织的影响

通过热模拟机研究超快冷工艺中冷却速率和终轧温度对X70管线钢组织细化及马氏体/奥氏体小岛的影响.随着冷却速率的增大,铁素体晶粒尺寸减小,M/A岛的体积分数先增大后降低,M/A岛的尺寸变化则相反.提高终轧温度,铁素体晶粒尺寸略微增大,M/A岛的体积分数增加;但在900～940℃范围内,随着终轧温度的升高,试样中M/A岛的体积分数略减小,尺寸增大.