均匀化处理对铋锰铁合金显微组织的影响

采用扫描电镜和能谱仪分析了金属型铸造和水冷铋锰铁合金均匀化处理前后的显微组织。研究结果表明,铋锰铁合金的铸态组织由BiMn相、Mn(Fe)相和铋相组成。铋锰铁合金金属型铸造组织中的铋相呈断续分布,而水冷组织中的铋相呈现连续分布形态。铋锰铁合金在400℃进行不同时间的均匀化处理后,合金的相组成没有发生改变,仍由BiMn相、Mn(Fe)相和铋相组成;随着均匀化时间的增加,合金中的BiMn相数量增加;金属型铸造铋锰铁合金在400℃均匀化处理16 h后,合金组织中BiMn相的数量不再变化,水冷铋锰铁合金在均匀化处理4 h后,合金组织中BiMn相的数量基本稳定。铋锰铁合金经过均匀化处理后,合金组织中的BiMn相由原来的断续分布或孤立形态转化为连续分布形态。当金属型铸造铋锰铁合金在300℃下进行均匀化处理时,合金中形成的BiMn化合物数量更多,均匀化时间超过8 h后,合金组织中BiMn相的数量基本稳定。

采用铋锰铁合金制备铋易切削钢的显微组织与性能研究

采用粉末压制烧结及熔炼铸造铋锰铁合金分别制备了含铋易切削钢,利用扫描电镜/能谱仪研究了铋锰铁合金的显微组织和铋元素加入量对易切削钢显微组织的影响,运用车削加工和拉伸试验机分别测试了钢的切削加工性能和力学性能。结果表明:在铸造铋锰铁合金中生成了BiMn化合物;铋以纺锤形或近似球状的形式存在于钢中;随钢中铋含量的增加,钢抗拉强度逐渐降低,而钢的切削性能得到改善;在铋元素加入量相同的条件下,采用熔炼铸造铋锰铁合金的形式向钢中加入铋元素时,铋元素的收得率较高。

易切削钢用低铋含量Bi-Mn-Fe合金的制备

采用熔炼铸造和粉末冶金法制备铋含量为20%(质量分数)的低铋含量铋锰铁合金,用扫描电镜/能谱仪分析合金的显微组织。结果表明,采用熔炼铸造法制备的Bi-Mn-Fe合金存在严重的区域偏析,试样中心组织为铋相+BiMn化合物+Mn(Fe)相,表层为Mn(Fe)相+细小的纯铋相。采用粉末冶金法制备的Bi-Mn-Fe合金组织由Mn(Fe)相和均匀分布的铋相组成,组织中未发现BiMn化合物。在铋的熔点附近温度下对Bi-Mn-Fe合金进行烧结时,适合的烧结时间为15 30 min。采用熔铸法很难制备出合乎质量要求的低铋含量Bi-Mn-Fe合金,而粉末冶金方法是制备低铋含量Bi-Mn-Fe合金的有效方法。

纳米晶粉末 Mn_(70)Bi_(30) 的机械合金化合成

采用机械合金化的方法制备出Ｍｎ７０Ｂｉ３０纳米晶粉末。通过Ｘ射线衍射和饱和磁化强度的测量，研究了球磨过程中样品的结构和磁性的变化。Ｘ射线衍射的测量结果表明，Ｂｉ在Ｍｎ中的固溶度随球磨时间的增加而增加。球磨８０ｈ后，Ｂｉ的固溶度趋于稳定，此时粉末的晶粒尺寸达到１４ｎｍ。球磨初期，样品的饱和磁化强度（σｓ）随球磨时间的增加而增加。球磨１５ｈ，σｓ从零增加到最大值。之后，σｓ随球磨时间的增加而减小。饱和磁化强度的测量结果表明，反铁磁性的Ｍｎ元素和抗磁性的Ｂｉ元素通过机械合金化产生了铁磁性。

掺Sm、Pr的MnBl合金薄膜的磁性、结构和磁光性能研究

讨论了掺 Ｓｍ 、 Ｐｒ 的 Ｍｎ Ｂｉ 合金薄膜的结构、磁性和磁光性能实验表明，经过退火处理（３７５ ℃～４２５ ℃／２ ～４ｈ） ，样品形成 Ｍｎ Ｂｉ 晶体结构掺杂含量 ｘ ＝ ０ ．１ ～０ ．２５ ，样品具有较大的 Ｋｅｒｒ 角（θ Ｋｍａｘ ＝ ２ ．５７°） ，内禀矫顽力 Ｍ Ｈ Ｃ＝ １ ．５ ～５ ．６ ｋ Ｏｅ ，剩余磁化强度 Ｍｒ ＝ ３ ．０ ～５ ．６ ｋ Ｏｅ ，剩磁比ｒ ＝ ０ ．８８ ～０ ．９８磁光谱表明，随着掺杂含量的增大，样品 Ｋｅｒｒ 角的极大值向长波方向移动在变温过程中，样品的矫顽力随温度上升而增大，在薄膜（ ｄ ＜ ２５０ｎｍ ）

磁场中Bi-Mn合金中MnBi相定向排列组织的形成规律和机制

研究了 Bi- Mn合金从固液两相区开始凝固 ,合金中 Mn Bi相在磁场中形成定向排列组织的临界条件及其变化规律。实验研究表明 ,Bi- Mn合金中 Mn Bi相在磁场中的定向排列能够迅速形成 ;Mn Bi相形成定向排列组织所需的临界温度随外磁场强度的增大而降低 ;恒温温度相同时 ,6 % Mn合金形成定向排列组织所需的临界磁场强度高于 3%Mn合金。在临界值以上 ,定向排列因子Γ随恒温温度的升高和磁场磁感应强度的增强而增大。理论分析结合实验研究表明 ,合金中 Mn Bi晶体在磁场中取向的机制主要是旋转取向 ,晶体取向驱动力主要是晶体具有磁各向异性 ,在磁场中磁化过程中所受的磁力矩 。

掺Sm,Pr的MnBi合金薄膜的磁性结构和磁光性能研究

讨论了掺Ｓｍ、ｐｒ的ＭｎＢｉ合金薄膜的结构、磁性和磁光性能。实验表明，经过退火处理（３７５℃￣４２５℃／２￣４ｈ），样品形成ＭｎＢｉ晶体结构。掺杂含量ｘ＝０．１￣０．２５，样品具有较大的Ｋｅｒｒ角（θＫｍａｘ＝２．５７°），内禀矫顽力ＭＨｃ＝１．５￣５．６ＫＯｅ，剩余磁化强度σｒ＝３０．０￣５２．３ＫＯｅ，剩磁比ｒ＝０．８８￣０．９８。磁光谱表明，随着掺杂含量的增大。

掺Sm、Pr的 MnBi合金薄膜的磁性结构和磁光性能研究

讨论了掺Sm、pr的MnBi合金薄膜的结构、磁性和磁光性能。实验表明，经过退火处理（375℃-425℃/2-4h)，样品形成MnBi晶体结构。掺杂含量x=0.1-0.25，样品具有较大的Kerr角（θKmax=2.57°），内禀矫顽力MHC=1.5-5.6KOe，剩余磁化强度Or=30.0-52.3KOe，乘磁比r=0.88-0.98。磁光谱表明，随着掺杂含量的增大，MnBi样品Kerr角的极大值向长波方向移动。在变温过程中，样品的矫顽力随温度上升而增大，在薄膜（d<250nm)情况下矫顽力以形机制为主。

真空熔体快冷Bi-Mn合金的结构与磁性

用自制真空熔体喷溅快速冷却设备制作了6种成分Bi-Mn合金薄带,用X射线衍射仪及振动样品磁强计测量了淬态及退火态试样的物相及磁性,得到饱和磁化强度与剩磁随含Mn量的线性变化关系,及矫顽力随含Mn量的变化具有峰值存在。从磁性测量数据导出淬态试样中Mn在Bi中的固溶度扩展至2.4重量％。在含16％试样中获得较多的MnBi淬火高温相,在此样品的淬火高温相中的Mn含量约占10重量％。