Al-Cu-Mn-Fe-Ag-Zr合金的微观组织与室温和高温性能研究

Al-Cu合金具有低密度、耐热性好和潜在的高温稳定性等优点,广泛应用于汽车和航空航天等领域。为提高Al-Cu基铸造合金的耐热性能,本文制备了质量分数为Al-4%Cu-0.5%Mn-0.1%Fe-0.4%Ag-0.3%Zr(简称AC)的合金。采用OM和SEM分析了合金的微观形貌及化学成分,采用XRD分析了合金的物相结构,采用EBSD研究了晶粒形态与尺寸分布,采用TEM分析了合金在时效处理后的微观组织和析出相形态,采用高低温拉伸试验机进行了室温和高温力学性能测试。结果表明,AC合金在铸造过程中形成的金属间化合物主要包括Al_2Cu和Al_7Cu_2Fe,其中,Al_2Cu相在固溶处理后溶入基体中,并在时效处理后重新沉淀为θ′相,成为主要的强化相。此外,经T6热处理后,合金中还包含着T_(Mn)(Al_(20)Cu_2Mn_3)相,Ag元素固溶于铝基体中,而Zr元素则使得合金析出L1_2-Al_3Zr纳米相,其与θ′相存在位向关系。测试了合金在室温和高温(200、300和400℃)下的拉伸性能,对应屈服强度可分别达236、155、129和61 MPa。

(Si+Mn)/Fe对Al-5Cu合金铸态组织及力学性能的影响

在Al-5Cu-0.3Fe高强铸造合金中添加Mn和Si,采用OM、SEM、EDS及DSC等分析方法研究(Si+Mn)/Fe质量比(K=3、4、5和6)对其铸态组织及力学性能的影响。结果表明:随着K值的增大,富Fe相形貌的变化趋势为针状→汉字状→粗大汉字状富Fe相聚集,富Fe相由针状Al 3FeMn向汉字状Al 6FeMn转变。Al-5.0Cu-0.3Fe-1Si-x Mn合金,K=4时,拉伸断口展现良好的塑性特征,合金的综合力学性能最佳,比K=3时抗拉强度和延伸率分别提高了22%和65%。Si和Mn元素对Al-5.0Cu-0.3Fe合金的富Fe相有良好的变质作用。适当减少Mn的添加量,而增加Si的含量,保持(Si+Mn)/Fe=4,有助于减少合金的孔洞缺陷,降低热裂敏感性,较好地调控富Fe相形貌和尺寸。

Mn含量对Fe-Cu-Mn-Ni合金中富Cu相析出影响的相场法研究

通过耦合CALPHAD热力学数据库建立了一个模拟多元合金固态相变过程中微观组织演变的相场模型,并以Fe-Cu-Mn-Ni合金为例,从动力学角度揭示了Mn含量对富Cu相析出机制的影响。结果表明:随着富Cu相的析出,Mn和Ni原子在富Cu相的中心发生偏聚,导致在富Cu相界面形成B2环。Mn含量变化会改变富Cu相的形貌和析出机制。在Mn含量较低时,富Cu相仅发生Ostwald粗化,其形貌为球形;而在Mn含量较高时,富Cu相的粗化机制包括Ostwald粗化和合并长大,其形貌从球形转变为棒状。提高Mn含量会促进富Cu相的析出,其体积分数和半径也增大,但数量减少。

杂质Fe和Si对Al-Cu-Mn-Mg合金显微组织及力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等研究了杂质Fe和Si对Al-Cu-Mn-Mg合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:当合金含有0.20 mass%的杂质Fe时,凝固过程中形成的富Fe相为Al_(7)Cu_(2)(FeMn),与不含杂质Fe时相比,合金的力学性能略有下降,但仍具有良好的塑性。当合金含有0.20 mass%的Fe和0.20 mass%的Si时,热处理后合金中存在两种富Fe相,Al_(7)Cu_(2)(FeMn)和Al_(15)(FeMn)_(3)(SiCu)_(2)相,但Al_(7)Cu_(2)(FeMn)相居多。此外,含有杂质Fe和Si的合金凝固终了时在晶界处形成低熔点共晶组织(Al+Al_(2)Cu+Mg_(2)Si),导致合金在热处理过程中发生过烧现象。与仅含杂质Fe元素的合金相比,同时含有Fe和Si时合金的抗拉强度变化不大,但屈服强度增加了51.6 MPa,伸长率由15.4%大幅下降至6.0%。

Fe-Cr-Mo、Cu-Zn-Al、Fe-Mn合金减振性能的研究

针对目前不同阻尼合金之间可比性差的问题,采用同种测试方法研究了Fe-Cr-Mo、Cu-Zn-Al和Fe-Mn三种阻尼合金的阻尼性能和力学性能,有利于针对实际应用条件选取合适的合金。利用倒扭摆测试合金阻尼性能,万能实验机测试力学性能。结果表明:同18-8不锈钢相比,三种合金都具有显著的高阻尼性能;Fe-Cr-Mo合金的阻尼性能随着应变振幅增加而迅速增加,在1×10-4～2×10-4范围内出现峰值,随后又逐渐下降;Cu-Zn-Al合金的阻尼性能随着应变振幅的增加而增加,在2×10-4左右出现平台;Fe-Mn合金的阻尼性能随应变振幅的增加呈现线性增加趋势。Fe-Mn合金的综合力学性能最好,Fe-Cr-Mo合金次之,Cu-Zn-Al合金最低。

大气颗粒物中微量营养元素Fe、Mn和Cu的来源与沉降

测定了义乌市大气颗粒物中总悬浮颗粒物(TSP)及微量营养元素Fe、Mn和Cu的浓度,并对颗粒物粒径分布和外形进行了扫描电镜分析,同时分析了这3种金属的来源和沉降量。结果表明,微量营养元素Fe和Mn主要来源于地壳,而Cu来源于人为污染;Fe与Mn之间的相关性极显著;绝大部分颗粒物的粒径小于9μm;Fe和Mn湿沉降量大于干沉降量,而Cu以干沉降为主。

油棕不同叶序Fe、Mn、Cu、Zn的变化规律及测定

根据油棕叶片在树冠轮生的规律,对不同成熟度的叶片进行排序,进而对不同叶序的Fe、Mn、Cu、Zn4种微量元素含量进行测定,并对其变化规律进行分析。结果表明:(1)不同油棕树体4种微量元素含量有一定差异,但变化规律基本相同;(2)从整体看,8～26叶序,Mn含量上升,Fe含量略微上升,Cu含量则下降,而Zn略微降低;(3)成龄树体的Fe含量变化范围为74.0～128.9mg/kg;Mn为43.6～168.3mg/kg;Cu为3.47～7.03mg/kg;Zn为12.1～24.4mg/kg。(4)16～18叶序间4种微量元素含量变化差异不显著,比较稳定,可作为Fe、Mn、Cu、Zn营养诊断的采样叶位。

硒对镉胁迫下寒地水稻Cd、Zn、Fe、Cu、Mn含量的影响

研究了镉胁迫下施硒后水稻各器官Cd、Zn、Fe、Cu、Mn含量的变化,并探讨了施硒对缓解镉胁迫下水稻养分吸收的可行性。采用人工模拟镉胁迫的盆栽试验方法,研究不同镉浓度(0,2,4,8mg/kg土壤)下,施硒(0,0.07,0.14mg/kg土壤)对水稻不同器官Cd、Zn、Fe、Cu、Mn含量的影响。结果表明:(1)随着土壤镉浓度的增加,水稻各器官镉含量均增加,不同器官镉含量表现为根系>茎鞘>叶片>精米。(2)相同镉浓度下,随着硒浓度的增加,各器官中镉含量下降,Se2(0.14 mg/kg)优于Se1(0.07 mg/kg)处理。Cd1(2mg/kg)浓度时,Se2处理精米镉含量比Se0降低31.5%(P<0.01)。(3)镉胁迫下,施硒对水稻各器官中Zn、Fe、Cu、Mn含量影响不同。相同镉浓度下,随着硒浓度的增加,叶片Zn含量下降,Fe含量增加;茎鞘Zn、Fe含量下降,而Cu含量增加;根系Zn、Cu含量下降,而Fe、Mn含量增加;精米Zn、Mn、Cu、Fe含量增加。其中Cd2(4mg/kg)浓度时,与Se0处理相比,Se2处理茎鞘Zn含量降低了36.2%;叶片和根系Fe含量增加了15.4%和11.4%;精米Zn、Mn、Cu、Fe显著含量增加,分别增加了43.3%,15.8%,52.6%,20.5%(P<0.01)。施硒能显著降低镉胁迫下寒地水稻镉含量,Cd1浓度下,施硒后精米镉含量下降幅度最大;镉胁迫下施硒影响水稻对Zn、Fe、Cu、Mn的吸收,尤其Cd2浓度下,施硒对精米Zn、Mn、Cu、Fe含量影响较大,Se2处理效果最佳。

含Fe和Mn的Ni_(30)Cu_(70)固溶体团簇模型与耐蚀性研究

提出了一个极限固溶体合金的团簇模型,在此基础上优化设计了添加Fe和Mn的Ni_(30)Cu_(70)(原子分数,%)固溶体合金成分.在该模型中,固溶的Fe和Mn以Ni为第一近邻形成12配位立方八面体原子团簇(Fe_(1-x)Mn_x)Ni_(12)而分散到Cu基体中,因此极限固溶体合金成分为[M_(1/13)Ni_(12/13)]_(30)Cu_(70)=[(Fe_(1-x)Mn_x)Ni_(12)]Cu_(30.3),M=(Fe_(1-x)Mn_x).采用X射线衍射和电化学腐蚀测试等方法,研究了[(Fe_(1-x)Mn_x)Ni_(12)]Cu_(30.3)合金的微观组织与耐腐蚀性能的关系.实验结果表明,对应于极限固溶体状态的[(Fe_(0.75)Mn_(0.25))Ni_(12)]Cu_(30.3)合金,在3.5%NaCl溶液中具有相对好的耐腐蚀性能.

原子吸收光谱法测定青云茶中Mn、Zn、Cu和Fe含量及溶出特性

[目的]探讨不同冲泡方式青云茶水中矿物元素含量的变化规律。[方法]以青云茶叶2 g,用45 ml沸高纯水冲泡5 min 3次,得出3道茶水,用原子吸收光谱法分别测定3道茶水中矿物元素含量;然后改变冲泡时间为10和20 min,测定3道茶水中矿物元素含量;再改变水温为80℃,冲泡20 min,测定3道茶水中矿物元素含量。[结果]云南省金平县青云茶含有丰富的矿物元素Mn、Fe、Zn、Cu,为品质优良茶叶,其茶水中矿物元素含量顺序为Mn〉Zn〉Cu〉Fe。青云茶矿物元素含量以第1道茶水最高,且随冲泡次数的增加而减少。Mn、Zn、Cu元素含量随冲泡时间的增加而增高,Fe元素含量则随浸泡时间增加而减少。80-100℃的水对矿物元素溶出量的影响不大。[结论]用原子吸收光谱法能准确测定茶叶中的矿物元素含量,回收率在97.25%-102.50%,且方法简单、快捷,同一样品处理液可以连续测定多种矿物元素的含量。

日粮中添加Fe、Cu、Mn、Zn对异育银鲫生长及其形体的影响

采用正交设计L9(34),添加Fe、Cu、Mn、Zn 4种微量元素,配制成9种试验饲料喂养异育银鲫,进行为期60 d的试验。结果表明,试验组4的生长速度最快、饲料系数最好、鱼体体形良好,即在饲料中补充Fe 300.00mg/kg、Cu 4.00 mg/kg、Mn 60.00 mg/kg、Zn 150.00 mg/kg,此时相应的饲料中4种元素的总量为Fe 1218.65 mg/kg、Cu 21.41 mg/kg、Mn 127.17 mg/kg、Zn 192.50 mg/kg。极差分析结果表明:Zn元素对异育银鲫生长影响最大;在鱼体的形体指标上,Fe对鱼体的肥满度影响最大,而Cu和Zn对鱼体的脏体比、肝体比和性腺比影响较大。

覆膜旱作对稻田土壤有效Fe、Mn、Zn、Cu含量的影响

以常规水作和裸地旱作作对照,对覆膜旱作栽培条件下稻田0～60cm土层土壤有效Fe、Mn、Zn、Cu含量变化进行了研究.结果表明:与常规水作相比,覆膜旱作稻田土壤有效铁含量在0～10cm土层略有下降,10～20cm土层有所增加,20～60cm土层相差不大;0～15cm土层土壤有效锌的含量有所上升,而在15～60cm土层中趋向一致;0～15cm土层土壤有效Mn含量有所下降,有效Cu含量变化不大.与裸地旱作相比,覆膜旱作增加了稻田0～20cm土层中土壤有效铁、0～15cm土层中有效锌含量,降低了0～5cm土层中有效锰含量,有效铜含量变化不大.

Fe含量对Mn_(50.35)Cu_((48.1-x))Al_(1.55)Fe_x合金阻尼性能的影响

研究了Mn_(50.35)Cu_((48.1-x))Al_(1.55)Fe_x合金的阻尼性能的变化规律,借助X射线衍射仪分析了时效态合金的衍射图谱,并利用图解外推法分析计算了合金的晶格常数及Fe原子所引起的晶格畸变,采用光学显微镜观察其金相组织,借助多功能内耗仪分析了合金的阻尼性能及马氏体转变温度。结果表明,Fe元素的加入导致合金晶粒细化;且固溶的Fe原子引起的晶格畸变会增加调幅分解的阻力,阻碍富Mn区的形成,导致马氏体转变温度降低,阻尼性能下降。

溶胶凝胶自燃烧法合成Mn_(0.6)Cu_(0.2)Zn_(0.2)O(Fe_2O_3)_(0.98)纳米晶铁氧体及其磁性能研究

利用溶胶凝胶自燃烧法 ,在室温下直接合成了 30nm左右的Mn0 .6 Cu0 .2 Zn0 .2 O(Fe2 O3) 0 .98纳米晶铁氧体。借助于DTA -TG ,IR ,XRD和VSM技术 ,对干凝胶的热分解过程 ,自燃烧本质及合成纳米晶的磁性能进行了研究。研究表明 ,由金属的硝酸盐和柠檬酸形成的干凝胶具有自燃烧的特性。自燃烧的实质是在热诱导下的氧化还原反应。XRD结果表明 ,通过自燃烧反应可以直接获得纯的锰铜锌铁氧体相而无Fe2 O3相的存在。当对自燃烧粉进行预烧时 ,随着预烧温度的提高 ,有Fe2 O3相的出现。随着预烧温度的升高 ,Mn0 .6 Cu0 .2 Zn0 .2 O·(Fe2 O3) 0 .98铁氧体粉体的矫顽力由未经预烧时的 9.0 395kA·m- 1 线性下降到经 10 0 0℃预烧后的 4.72 46kA·m- 1 。但是 ,饱和磁化强度的变化却是先下降再升高。所获得的Mn0 .6 Cu0 .2 Zn0 .2 O(Fe2 O3) 0 .

Fe-Cu-Mn-C合金的性能与烧结行为

以FeMn合金粉末的形式在铁基合金粉末中添加Mn元素,退火后得到Fe-Cu-Mn部分预合金粉末,采用模壁润滑温压工艺制备Fe-Cu-Mn-C合金,通过对合金密度与硬度的测定以及形貌观察,研究Fe-Cu-Mn-C粉末的压制与烧结行为,以及Mn含量对合金密度和力学性能的影响。结果表明,通过退火处理实现部分预合金扩散而得到的Fe-Cu-Mn粉末具有很好的压制性能,Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C压坯密度达到7.37 g/cm3,烧结密度为7.33 g/cm3;添加适量Mn能有效提升铁基合金的力学性能,其中Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C合金的性能最佳,抗拉强度达到715 MPa;随Mn含量增加,合金的孔隙增多、密度下降,导致强度和硬度下降。合金的局部氧化对性能产生一定的负面影响。Mn含量对合金组织影响不大,Fe-2Cu-Mn-0.9C合金呈现混合显微组织,由铁素体、珠光体和少量贝氏体构成。Mn的蒸发与凝聚是Fe-Cu-Mn-C的烧结机制。

粉末冶金Fe-C-Cu-Cr-Mn的组织与性能研究

利用正交实验研究了铜、铬和锰含量对粉末冶金Fe-C-Cu-Cr-Mn材料烧结后组织和性能的影响。材料经冷压后于1135℃采用网带烧结炉烧结，对烧结后的材料进行硬度、抗拉强度、冲击韧性测试和显微组织观察。结果表明：铜对硬度和抗拉强度的影响最大、铬锰次之；锰对伸长率和冲击韧性的影响最大、铜铬次之；材料烧结后的显微组织为铁素体、珠光体和孔隙。铜、铬、锰含量分别在1％～3％、0～1．2％、0-3％～1．2％变化时，Fe．0．8C-3Cu-1．2Cr-0．3Mn的综合性能最好，其硬度为56．9HRA，抗拉强度612．5MPa，伸长率为1．8％，冲击韧性7．9J／cm^2。

Mn、Cu、Fe对糜子萌发特性的影响

[目的]探讨不同浓度Mn、Cu、Fe溶液对糜子（Panicum miliaceum L.）萌发特性的影响,以期为其实际生产应用提供理论依据.[方法]以蒸馏水为对照,设置不同浓度Mn（50、100、200、400、800 mg/L）、Cu（10、30、90、270、360 mg/L）、Fe（10、30、90、270、360 mg/L）溶液,研究3种微量元素对糜子萌发的影响.[结果]中等浓度Mn、Cu、Fe溶液对糜子发芽势起促进作用,其中Cu的促进作用最明显.低浓度Mn、Cu、Fe溶液对糜子发芽率无影响,而高浓度则起抑制作用.低浓度Mn、Cu、Fe溶液对糜子根长、侧根数以及侧根总长度起促进作用,尤其Fe溶液促进作用最明显,而高浓度溶液则起明显抑制作用.不同浓度Mn、Cu、Fe均对糜子胚轴起抑制作用.[结论]Mn浓度在50～ 100 mg/L、Cu浓度在10 ～ 30 mg/L、Fe浓度在10～30 mg/L时可提高糜子发芽势,不影响发芽率,并促进幼苗健壮.

标准加入原子吸收法连续测定铬粉中微量Ni、Cu、Mn、Fe、Pb、Sb、Zn、Ca、Mg的含量

用王水溶解试样，在几个相同量的试液中，分别加入浓度依次递增的9种元素的标准溶液。用空气一乙炔火焰原子吸收法连续测定M、Cu、Mn、Fe、Ph、Sb、Zn、Ca、Mg的含量．建立了优化的仪器测定条件，并对可能存在的元素进行了干扰实验．Ni、Cu等9种元素的回收率为97.5％～103．0％，相对标准偏差为1.6％～2．9％．

肉鸡实用基础日粮Fe·Cu·Zn·Mn含量对比研究

按生产中实用配方配制0～3,4～6、7周龄肉鸡基础日粮，测定其中Fe、Cu、Zn、Mn含量并将测定值与计算值进行了比较分析。结果表明：各阶段肉鸡实用基础日粮含Fe 230．4～310．2mg／kg，Cu 11．9～16．6mg/kg，Zn 35．1-45．2mg/kg，Mn 10．4～16．3mg／kg,与需要量相比，Fe、Cu超标，Zn临界，Mn不足，说明基础日粮中含有一定量的微量元素但不均衡，因此，在确定微量元素补充量时需要考虑基础日粮微量元素水平。测定值和计算值的分析表明，基础日粮中Fe、Zn含量可以由饲料营养价值表加以估计，而Cu、Mn含量需要实际测定。

Mn_(0.8)Cu_(0.2)Fe_2O_4/埃洛石纳米管的制备及其对次甲基蓝的吸附研究

采用溶胶凝胶法,以埃洛石纳米管、硝酸铁、硝酸锰、氯化铜为原料,制备磁性埃洛石纳米管,并采用扫描电镜,对Mn0.8Cu0.2Fe2O4/埃洛石纳米管磁性复合材料的形貌及结构进行分析,并对其吸附次甲基蓝废水进行研究。结果表明,磁离子很好的负载到埃洛石纳米管的表面,当投加量为0.1 g时,初始浓度为50 mg/L的溶液,去除率在90%以上,吸附量为11.61 mg/g,温度和浓度对磁性复合材料的吸附性能也有一定影响,吸附量随温度的升高及浓度的增大都呈增大趋势。