间隙强化FeMnCoCr亚稳高熵合金及其低温/临氢服役性能研究进展

以马氏体/孪晶相变为主要变形机制的FeMnCoCr系亚稳高熵合金以其优异的综合力学性能,倍受结构材料研究领域的关注,在氢能储运、吸能保护和深空深海等领域极具应用潜力,尤其是深低温/临氢等复杂服役场景增多,复杂的场景对金属结构材料提出了更严苛的性能要求。非金属元素间隙/置换强化是进一步提升该体系力学性能的主要手段,马氏体相变诱导塑性变形机制和多种复杂界面结构为拓展其在低温/临氢环境服役带来可能。本文围绕显微组织、精细结构和力学性能的最新研究进展,首先概述了近年来FeMnCoCr亚稳高熵合金发展动态,然后总结了几类常用非金属元素间隙/置换亚稳高熵合金调控方法和强化机理,最后概括了FeMnCoCr系亚稳高熵合金在低温/临氢服役环境中的影响机制,并展望了FeMnCoCr系亚稳高熵合金未来的研究方向和发展趋势。

混料工艺对Sr(CaLaCo)M永磁铁氧体磁性能的影响

采用传统工艺制备Sr(CaLaCo)M永磁铁氧体,分别采用干混和湿混工艺,并采用不同的预烧和烧结温度,对比两种混料工艺的材料磁性能。结果表明,在1260℃进行预烧时干混料的综合磁性能更好,剩磁最高达到437 mT,内禀矫顽力最高达到384 kA/m,性能稳定。湿混料在1230℃预烧时综合磁性能较好,剩磁最高为438 mT,内禀矫顽力最高为415 kA/m。湿混工艺减小了原料的粒度,增大比表面积,降低反应所需要的能量,更适合低温预烧,从可烧结范围上看湿混低温预烧的工艺稳定性最好。1260℃预烧的干混料却能在1225℃烧结下获得本材料最高磁能积35.4 kJ/m3。

工艺参数对注射成型铁氧体塑料粘结磁体性能的影响

采用尼龙作为粘结剂,与锶铁氧体磁粉和添加剂经过双螺杆挤出机加热混炼,并注射成型得到塑料粘结磁体,研究了含粉量、配方体系、模具磁路设计和取向励磁电流对磁体性能的影响。结果表明,提高含粉量使得塑料粘结磁体密度变大,表面磁通密度、Br和(BH)max呈显著上升趋势,但是磁粉之间摩擦增大导致Hcj和机械强度呈下降趋势。通过配方调整可以改善材料的磁性能和机械性能,制备不同性能的磁体,改变励磁电流亦可调节磁体表面磁通密度(表面场强)。在磁路模拟的基础上对模具进行优化设计,采用表面场强均匀的模具设计方案制备了模具,实验结果与模拟结果一致,得到了两面场强均匀的塑料粘结磁体。

高性能镧钴钙铁氧体预烧料的高温成分偏析

采用不同预烧温度制备了镧钴钙永磁铁氧体预烧料,用金相显微镜和电子扫描显微镜对材料的显微结构和微区进行了观测和分析。结果表明,随预烧温度升高,预烧料中出现了明显的镧钴成分偏析(富镧相和富钴相),这是导致烧结温区狭窄的原因之一。

耐热型聚苯硫醚(PPS)钕铁硼注射成型粘结磁体制备及性能

简要介绍了聚苯硫醚(PPS)钕铁硼注射粒料及粘结磁体的特点、技术难点。分别研究了挤出机的料筒温度、给料速度和注射机的料筒温度、注射压力等工艺参数对粘结磁体的密度、表面磁通密度及材料磁性能的影响。在此基础上,制备了磁粉含量92.5 wt%的聚苯硫醚(PPS)钕铁硼注射粒料及粘结磁体,磁体密度可达5.27 g/cm3,最大磁能积可达5.25 MGOe(42.0 kJ/m3),可用于一些耐温性要求较高的领域。

选区激光熔化法制备NiCrFeAl合金的显微组织与缺陷

以Ni Cr Fe Al预合金粉为原料,采用选区激光熔化技术制备Ni Cr Fe Al合金。通过光学显微镜对样品孔隙进行分析,从而优化扫描工艺参数,采用扫描电子显微镜对合金组织形貌进行表征,并使用EBSD进行缺陷分析,用UTM 5105型电子万能实验机测试合金力学性能。结果表明:选区激光熔化的最优工艺参数为扫描功率240 W、扫描速度1 000 mm/s,扫描间距0.12 mm,层厚0.03 mm。最优工艺参数下合金的抗拉强度为535 MPa,伸长率为5.8%。合金中存在固态裂纹,水平和垂直截面上均表现为沿晶断裂,裂纹存在于取向差较大的相邻晶粒之间。合金水平截面上的平均晶粒尺寸为35μm,低角度晶界占37.0%;竖直截面上的平均晶粒尺寸为56μm,低角度晶界占41.0%。

工业纯混合稀土制备新型钕铁硼永磁材料的工艺研究

提供了一种以工业纯混合稀土为原料制备的稀土铁硼材料及其制备方法和应用,所述原料包括Pr-Nd混合稀土和La-Ce混合稀土,该材料具有Nd_2Fe_(14)B型结构,化学式:[(La-Ce)_x(Pr-Nd)_(1-x)]_y(Fe,TM)_(1-y-z)B_z,其中,x=1%～99%(原子分数),y=12%～17%(原子分数),z=5%～8.5%(原子分数)。该发明母合金原料配方同时采用工业纯La-Ce和Pr-Nd两种混合稀土,但不影响2:14:1永磁主相的生成,以及磁性单相行为的出现,保持了稀土铁硼永磁材料的优良磁性能,减小了对高纯单质稀土原料的依赖性,降低了材料的制备成本,对于开发低成本的稀土永磁材料并拓展其应用具有重要的实际意义。研究获得的新型钕铁硼永磁材料的剩余磁化强度可达0.55～1.07T,内禀矫顽力可达819.9～1440.8kA/m,最大磁能积可达43.0～125.0kJ/m^3。

预烧温度及Ca含量对La-Ca-Co系铁氧体磁粉结构及磁性能的影响

采用常规的陶瓷工艺制备了La_(0.572)Ca_(x)Sr_((0.658-x))Co_(0.356)Fe_(12.4)O_(19)(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.658)磁粉,研究了预烧温度和Ca元素含量对磁粉晶体结构、显微组织和磁性能的研究。研究表明,在1190~1230℃的温度下预烧,磁粉均可形成具有典型M型六角晶系SrM铁氧体晶体结构的单一相结构。其中,在1220℃预烧的磁粉具有最佳磁性能。Ca^(2+)取代Sr^(2+)导致M相的晶胞体积缩小,但是相结构稳定不变,随着Ca含量的升高,磁粉的饱和磁化强度出现了先升高后降低的变化规律,当x=0.5时M_(s)=59.30 emu/g,磁粉的矫顽力则变化不大。显微组织观察发现,磁粉颗粒主要呈现为等轴状,平均粒径为0.7μm。