单辊极冷甩带法铜锌合金微观结构研究

本研究主要探讨了单辊极冷甩带法生产铜锌(Cu-Zn)合金带材的过程控制参数,包括轮速、喷气压力和喷嘴端与轮子表面的角度。结果表明:(1)随着辊轮转速的增加,Cu-Zn合金样品厚度减小,微观结构趋于均匀;(2)喷射压力的增加导致样品厚度增加;(3)在一定条件下,喷嘴与辊轮的接触角对Cu-Zn合金样品厚度的影响较小,但接触角较小时微观结构更为均匀;(4)氩气保护气体可以减少Cu-Zn合金的氧化,提高过冷度,进而使得微观结构更均匀。本研究结论为优化Cu-Zn合金制品的铸造工艺提供了理论依据和技术支持,为高性能材料制备提供了新途径。

烧结钕铁硼甩带生产计划编制方法及应用

针对烧结钕铁硼磁性材料甩带工序的生产特点:生产工单的需甩带量并非都小于甩带炉炉重的最大值;在甩带炉中加工的炉次的重量是个范围,非固定值;生产工单对应牌号在甩带库中的备料要在企业要求的范围内。从现场计划员的经验、历史生产实绩及现场的工艺约束中提取5类共11条规则。首先,通过是否常用牌号工单,是否长订单工单,设定甩带炉次重量;其次,按照工单优先级和现场工艺约束进行生产工单组炉;最后,根据历史生产实绩和设定的库存备料量进行甩带炉重和炉次的调整。将该方法应用于为该企业研发的生产计划子系统中,实际应用结果表明,该方法将工单拖期率由40%下降到20%,提高工单准时交货能力;优化甩带库库存备料,以实现企业的节能降耗。

甩带法制备灰铸铁薄片的组织与性能

采用真空甩带法在不同转速下制备灰铸铁薄片,通过扫描电镜,能谱分析和显微硬度测试研究了灰铸铁薄带的组织与性能。研究发现,采用20、30、40 m/s不同线速度制备的灰铸铁薄片组织是以Fe_2C为主要碳化物的枝晶状组织。随着甩带线速度的增加,枝晶尺寸明显增大且枝晶生长具有方向性。当甩带线速度为40 m/s时,试样的平均显微硬度达到1613.9 HV,甩带制备的薄片显微硬度值高出原始铸态灰铸铁4~6倍。

不同甩速制备的Fe_(77)Ga_(23)甩带合金的磁致伸缩性能和显微组织(英文)

采用7、12.5和25 m/s的甩速制备Fe77Ga23甩带合金(分别命名为样品S7,S12.5和S25)。高分辨X射线衍射谱表明:样品的主体相均为A2相,在样品S12.5和S25中观测到了修正DO3相,同时发现样品S25具有较强的(100)织构。Ga的K边扩展边X射线吸收精细结构谱表明:随着甩速的增大,Ga的次近邻Ga原子个数减少并伴随着次近邻Ga—Ga键长收缩。在所有样品中均未发现Ga原子团簇。研究表明:样品S7中短程有序的富Ga相和大的局域应变对样品S7的磁致伸缩性能并无明显影响,(100)织构和修正DO3相共同促进了Fe77Ga23甩带合金的磁致伸缩性能。

甩带处理TbMn_6Sn_6化合物的磁性研究

研究了甩带速度对TbMn6Sn6化合物晶体结构和磁性的影响。结果表明,甩带冷却速度对TbMn6Sn6化合物的晶体结构几乎没有影响,主要是由1∶6∶6型相所构成,其中含有少量铁磁性的Mn3Sn2杂相;随着甩带速度从3900 r/min降至1500 r/min,试样晶粒尺寸依次为220、170、280和340 nm;甩带冷却速度对TbMn6Sn6化合物的室温矫顽力几乎没有影响,以3900 r/min甩带制成的TbMn6Sn6化合物的矫顽力,随着温度的升高,从5 K下的1600 Oe上升至100 K下的11360 Oe,然后随着温度继续上升至300 K,其矫顽力减小至533 Oe。

甩带对Ti-V-Cr-Mn合金微观结构及储氢特性的影响

研究了甩带速度对40Ti-40V-10Cr-10Mn合金微观结构和储氢特性的影响。物相分析表明,未经甩带的样品仅由体心立方结构的V基固溶体(BCC相)组成;10 m/s和30 m/s甩带样由BCC相、C14型Laves相组成;20m/s甩带样则由BCC相、C15型Laves相组成。动力学机制研究表明,未甩带样及10m/s和30m/s甩带样的吸氢过程均受化学反应控制,而20m/s甩带样的吸氢过程则受到三维扩散控制。随着甩带速度的提高,样品在室温下的吸氢量先减小后增加,其中20m/s甩带样的最小;甩带样在室温下的放氢量均大于未甩带样,且10m/s甩带样在室温下的放氢量最大,吸放氢迟滞效应也得到改善;随着甩带速度的增加,样品在373K下的放氢量先减小后增加,其中20m/s甩带样的最小,而10m/s甩带样的放氢量接近于未甩带样。

急冷甩带过程和过量Te对p型Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3化合物热电性能的影响

采用感应熔炼制备得到了p型Bi0.5Sb1.5Te3+x%(质量)Te(x=0、2、4和6)合金。将合金均匀分成R和S两组,R组不作处理,S组通过急冷甩带过程获得厚度约为5～15μm的薄带,然后将两组样品分别粉碎过筛后,热压烧结成块体材料。利用扫描电镜(SEM)观察了薄带和烧结块体的形貌结构,在室温下测量其电性能。结果表明:随着额外Te含量的增加,R和S两组材料的功率因子均随着额外Te含量的增加呈先降低后增高的变化趋势,且对应于额外Te含量为2%(质量)时均具有最高功率因子,分别为2.78和3.14×10-3 W/mK2;相比于R组,经过急冷甩带过程的S组材料的功率因子也得到了一定的提高。

真空甩带炉自动维压系统的研究与开发

针对甩带炉包含上下2个炉仓,金属物料要在炉体上仓被加热成液体状态,并通过压强的作用喷射至炉体下仓高速旋转的辊轴上面,且在喷射飞行过程中液态金属被拉成条状,最终达到金属加热塑型的要求,提出了基于真空压力计侦测技术与PLC控制技术为设计原理的自动维压控制系统,该系统可控制惰性气体充气阀和抽气阀来维持炉体上下仓的气体压力和真空度,保证了压差与压强稳定。该系统控制反应迅速,金属溶液喷射均匀,且通过实际使用证明该系统适用于维压热处理设备或其他需要快速稳压的设备。

甩带Fe_(85)Ga_(15)合金的巨磁致伸缩研究

利用甩带快淬方法制备了Fe85Ga1 5合金样品 .测量了样品在沿带片长度方向和厚度方向上的磁致伸缩 ,发现其值分别高达 - 1 30 0ppm和 +1 1 0 0ppm .巨大磁致伸缩的获得来源于甩带样品的形状各向异性和合金内部生成的大量短程应变有序以及它们的择优取向 .样品温度特性的测量表明 ,在室温附近约 6 0℃宽的温度范围 ,合金的磁致伸缩数值基本保持不变 ;而在高温条件下 。

Co对(FeCo)-Pt-B型纳米晶甩带的晶体与微磁结构的影响

采用熔体快淬方法制备的[(Fe_(1-x)Co_x)_(0.675)Pt_(0.325)]_(84)B_(16)(X=0.1～0.5)系列纳米晶甩带,通过优化退火热处理后,运用磁力/原子力显微镜(MFM/AFM)研究了Co浓度对样品的晶体与微磁结构的影响.结果表明,甩带的微磁及微晶结构与Co对Fe替代的浓度密切相关.甩带的微磁结构可确定为交换耦合畴结构,由随机分布的黑白相间的点状畴构成,且畴的尺寸约为3～6个其晶粒尺寸的大小.运用Landau-Lifshitz自由能最小化理论解释了纳必晶甩带形成交换耦合畴的机理.甩带的微晶颗粒的直径随着Co含量的增加而变化,但都小于100 nm.具有高矫顽力(_iH_e)样品呈现了更一致、更大的磁畴结构和更均匀、更细小的晶粒结构.平均的畴尺寸与晶粒尺寸的比例(ω/D)可以半定量地表征交换耦合的强度,当x=0.3时ω/D达到最大值,此时交换耦合最强,这与磁性测量的结果完全一致.

熔甩Cu—Co合金薄带的结构、磁性及巨磁阻

研究了熔甩法制备的ＣＯｘＣｕ１－ｘ（０＜Ｘ＜０．２０）颗粒合金的结构、磁性以及输运性质通过Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、差动热分析（ＤＣＳ）以及磁性测量，发现造成Ｃｏ－Ｃｕ合金磁性及输运性质变化的Ｃｏ相分离过程当０＜ｘ＜０．１５时，在４５０℃退火３０ｍｉｎ的ＣｏＣｕ合金中Ｃｏ颗粒的直径为３．５～４５ｎｍ，并呈现最大的巨磁阻效应磁性随析出Ｃｏ颗粒的浓度及尺寸的变化与双通道模型的预示一致，粒子界面引起的自旋相关散射起主导作用高Ｃｏ浓度下的ＧＭＲ降低是由于磁性颗粒间出现磁耦合相反，过小的颗粒又具有超顺磁性，使自族相关散射势与自旋非相关散射势的比值减小。

烧结钕铁硼甩带厚度一致性改善研究

针对烧结钕铁硼铸片厚度不均匀的问题,通过优化浇铸程序、控制铜辊轮跳动、中间包及浇口角度等工艺因素,使得甩带厚度一致性得到改善和提高。结果表明,铜辊轮的转速控制在35~42r/min,铜辊轮的跳动控制在0.06mm以内,中间包与铜辊轮的夹角确定在15(°),并适当优化浇铸程序,0.25~0.35mm厚度范围内的甩带片由原先20%~50%改善为60%~80%;0.25~0.45mm厚度范围内的甩带片由原先大于75%~85%提高到大于90%。改进效果明显。

重卷机组穿带甩尾技术改进

针对攀枝花钢铁有限责任公司冷轧重卷机组穿带甩尾时存在的诸多不足 ,在提高穿带甩尾速度 ,提高带钢表面质量等方面采取了多项改进措施 。

攀钢2~#连退机组入口段带钢甩尾偏差原因分析及措施

为克服攀钢2~#连退机组入口段带钢甩尾偏差大的问题,通过对现有带钢甩尾数学模型进行分析,从带钢厚度、钢卷外径、钢卷内径、带钢甩尾速度实际需求出发,找到了现有甩尾数学模型不满足带钢甩尾需求的原因。提出新增甩尾数学模型纠偏系数,开卷机第一次和第二次降速降低带钢甩尾速度,上下通道两开关"或"保护控制逻辑的解决措施。实际运行情况表明,该措施将带钢甩尾长度控制在5~10 m,避免了甩尾带钢切废浪费,机组成材率提高了1.1个百分点。

Heusler型Mn-Ni-Bi-In薄带材料磁制冷效应

Heusler型Mn2Ni(In,Sn,Ga,Sb)作为固态磁制冷材料受到越来越多的关注。采用单辊快速凝固技术制备出Mn5 0Ni4 1-xBixIn9(x=0,2)薄带材料,采用X射线衍射、扫描电镜、差热分析以及振动样品磁强计对其微观结构特征、相变行为及磁制冷性能进行了研究。结果表明,两种薄带材料低温马氏体相结构均为14层调制单斜结构,2at%的Bi元素替代Ni元素后,薄带材料马氏体结构相变温度有所下降,同时形成富Bi纳米颗粒析出相。Mn5 0Ni3 9Bi2In9薄带材料相比Mn5 0Ni4 1In9磁熵变制冷性能显著提升,主要是由于前者奥氏体相在马氏体相变之前发生了顺磁—铁磁转变,两相磁性差异加强所致。

热镀锌入口段焊接带尾滑出问题的分析与解决

针对镀锌机组生产厚带钢过程中入口段焊接时带尾滑出的问题,对入口张力辊的张力状态进行了计算分析,通过将原镀铬张力辊更换为表面衬聚氨酯材料的胶辊、增加气缸气源压力、降低带钢甩尾时入口活套的张力等措施,使该问题得到了解决,机组得以稳定运行。

NiMnGaTi铁磁形状记忆合金的马氏体相变和磁性能

对Ni53Mn23.5Ga23.5-xTix(x=0,2,5和8)系列合金的微观组织、马氏体相变及磁性能进行了研究,探究不同制备方法和不同Ti含量对合金性能的影响规律.研究结果表明:随着Ti含量的增加,合金的晶粒变细且析出物数量显著增加,适量的韧性第二相析出有助于改善合金的高脆性,合金的马氏体相变温度和饱和磁化强度均降低.EDS能谱分析表明,Ti掺杂合金的析出物是富Ni和Ti的第二相.对于Ti0和Ti2合金,900 r/min甩带样品的饱和磁化强度与铸态样品基本相同,但Ti5和Ti8甩带样品的磁化强度明显高于铸态,这是甩带工艺抑制非磁性的第二相析出所致.

Cu对Sm_3(Fe,Ti)_(29)N_x/α-Fe双相纳米耦合磁体磁性能的影响

通过对Sm10Fe84Ti6和Sm10Fe84Ti5Cu1两种合金采用甩带快淬、晶化、氮化等工艺处理,成功制备了Sm3(Fe,Ti)29Nx/α-Fe双相纳米耦合永磁复合材料.试验结果表明Sm10Fe84Ti6和Sm10Fe84Ti5Cu1两种合金经甩带后均主要由Sm3(Fe,Ti)29和α-Fe两种物相组成,但合金中α-Fe相的相对含量不同.两种合金氮化后的矫顽力和剩磁均在750℃晶化时达到最高值;Sm10Fe84Ti6合金氮化后的Sm3(Fe,Ti)29Nx和α-Fe晶粒细小,晶界平直,其磁滞回线具有单一永磁体的特性,硬磁相与软磁相能达到较好的直接交换耦合,具有较高的矫顽力和剩磁.而添加的Cu对晶界状态的影响对交换耦合作用起决定性因素,析出物聚集于晶界造成晶界的晶粒阻隔效应,导致晶界处交换耦合常数降低从而降低交换耦合作用,使得纳米磁体的剩磁和矫顽力都降低.

不同工艺对LaFe_(11.9-x)Co_xSi_(1.1)B_(0.25)(x=0.7,0.8)合金的磁热效应的影响

从室温磁制冷商品化角度出发,用工业纯原料,对用不同工艺(甩带、铸锭)制作的LaFe11.9-xCoxSi1.1B0.25(x=0.7,0.8)合金的磁热效应作了研究。研究结果表明,铸锭样品的磁热效应优于甩带样品,在1.5T磁场下,铸锭LaFe11.2Co0.7Si1.1B0.25样品的温变最大值达到2.6K,对应的温度在-6℃左右。随着Co的加入,居里温度升高,但磁热效应有所降低。

Al-V中间合金对多元Al-Si合金组织与性能的影响

用快速凝固甩带技术对Al-5V中间合金预处理,将其与未预处理的中间合金分别加入Al-Si-Cu-Ni-Mg多元AlSi合金,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及布氏硬度测试,室温、350℃高温拉伸测试,观察中间合金及多元Al-Si合金的显微组织,探讨Al-V中间合金对多元Al-Si合金组织性能的影响。结果表明:快速凝固甩带预处理使Al-V中间合金中的Al_(10)V相尺寸从10~100μm锐减至约为2μm,基体中V的质量分数提高了163.77%,使多元Al-Si合金的尺寸从1000~3000μm将至100~1000μm,Al3NiCu相尺寸从20~100μm将至10~30μm。与添加未预处理Al-V中间合金相比,多元Al-Si合金的布氏硬度提高了15.91%,室温和350℃高温抗拉强度分别提高20.07%和5.32%。3种合金拉伸断口均为解理断裂,断裂方式均为脆性断裂。