粉末冶金制备B2-NiAl/Fe基合金组织及其高温力学性能

为了满足高功率密度柴油机缸盖低密度高性能的要求,文中通过机械合金化与热压烧结相结合的方法制备了Fe-50%NiAl合金,利用万能试验机对该合金的室温至600℃高温拉伸性能进行了研究。研究结果表明:热压烧结后的Fe-50%NiAl合金的组织主要为Fe相和B2结构NiAl相;该合金的抗拉强度和延伸率均随温度的升高而降低;其室温性能较为优异,抗拉强度为781.72 MPa,延伸率为7.75%;断口分析发现,Fe-50%NiAl合金拉伸断裂过程中,裂纹萌生于NiAl相中,沿着NiAl相和Fe相的界面扩展,终止于Fe基体中。

温度控制Fe基合金带纳米微晶生长技术的研究

研究了Fe73 .0 Cu1 Nb1 .5V2 Si1 3 .5B9非晶带经不同温度 (480℃、51 0℃、54 0℃、570℃ )退火而长成的纳米微晶薄带的软磁特性 ,发现 54 0℃是其最佳退火温度 ,经该温度退火可获得最高的巨磁阻抗效应。

B_2/DO_3热处理对Fe_3Al基合金在湿H_2S-CO_2-Cl^-环境中耐蚀性的影响

针对不同结构对Fe_3Al合金在湿H_2S-CO_2-Cl^-天然气集输环境中耐蚀性的影响,对未处理、经B_2或DO_3热处理的Fe_3Al试样,遵循ASTM G111-97(2013)和NACE TM 0169/G31-12a标准,试验模拟罗家寨气田实际工况进行全浸均匀腐蚀试验,评估其腐蚀速率;采用XRD表征其物相;采用SEM表征其腐蚀前后表面的微观结构;采用EDS测量并统计分析不同结构位置化学成分的差异。结果表明,Fe-28Al-4Cr合金(原子分数,%)在所模拟罗家寨气田实际工况环境中,经168 h后合金表面形成内层以铝氧化物+铁氧化物为主、外层以铁氧化物+铁硫化物为主的双层腐蚀产物膜,内层膜致密而均匀,但受金属基体表面形貌影响会发生开裂。Fe-28Al-4Cr合金表面DO_3结构比B_2结构Fe含量约低1.75at%,而Al含量约高1.64at%。内层腐蚀产物膜主要构成元素Al含量的不同,使合金表面钝化膜生长行为产生差异,进而影响合金耐蚀性;具体表现为2~24 h内因钝化DO_3处理合金的腐蚀速率下降响应更迅速。在所模拟罗家寨气田实际工况环境中,168 h后Fe-28Al-4Cr合金腐蚀速率趋于稳定,为0.238~0.27 mm/y,均达到了实际工程应用的条件。

Fe对NiAl力学性能影响的第一原理计算

采用第一原理赝势平面波方法,基于虚拟晶体势函数近似(VCA),计算Fe合金化(浓度x<3.0%,原子分数,下同)时完整与缺陷B2-NiAl晶体的弹性性质,并采用弹性常数C44、Cauchy压力参数(C12-C44)、杨氏模量E、剪切模量G及其与体模量B0的比值G/B0等,表征和评判Fe合金化浓度x对NiAl金属间化合物延性与硬度的影响。结果表明:无论是无缺陷的理想NiAl晶体,还是含Ni空位或Ni反位的NiAl缺陷晶体,x<0.6%的Fe合金化均可使其硬度大幅提高。Fe合金化浓度低于0.5%时,虽然完整NiAl晶体的延性变差,但含Ni空位的缺陷NiAl晶体的延性却可明显改善,并以x=0.2%～0.4%时韧化效果最好。Ni空位或Ni反位降低B2-NiAl晶体的本征延性。实验中0.20%～0.25%的Fe合金化对NiAl晶体延性的改善很可能源于Fe原子与NiAl晶体中Ni空位间的关联与协同作用。

Formation of Fe_(56)Mn_5Cr_7-Mo_(12)Er_2C_(12)B_6 amorphous steel

The Fe48Cr15Mo14Er2C15B6amorphous steel can hardly be used as an engineering material because of its ex- treme brittleness and very low iron content. By changing the composition of the nonmagnetic amorphous steel, and using the relation between the reduced glass transition tempera- ture Trg and the glass forming ability, a new amorphous Fe56Mn5Cr7Mo12Er2C12B6 alloy with good glass forming abil- ity and high iron content was obtained. The diameter of the as-cast sample rod reached 8 mm. This new amorphous steel has lower manufacturing cost due to its high iron content, and thus it can have wider applications.