粉末锻造Al_(2)O_(3)颗粒增强Fe–Ni–Mo–C–Cu复合材料的组织与性能

通过粉末锻造技术制备了不同含量微米级Al_(2)O_(3)颗粒强化的Fe–Ni–Mo–C–Cu(Q61)复合材料,并对调质态和淬火态复合材料的组织和性能进行了研究。结果表明:当Al_(2)O_(3)质量分数为0.15%时,增强颗粒在基体内分布均匀;相较于同种状态下不添加增强颗粒的单一Q61,调质态复合材料的硬度从HRC 38增至HRC 39.8,屈服强度从1106 MPa增至1121 MPa,延伸率从12%降至6.5%;淬火态复合材料的硬度从HRC 61.5增至HRC 63.2,磨损率从5.27×10^(-6)mm^(3)·m^(-1)·N^(-1)降至3.08×10^(-6)mm^(3)·m^(-1)·N^(-1),低于对比试验用的典型齿轮材料40Cr的磨损率(3.34×10^(-6)mm^(3)·m^(-1)·N^(-1))。当Al_(2)O_(3)质量分数大于0.15%时,Al_(2)O_(3)颗粒逐渐偏聚,虽然调质态下复合材料屈服强度仍继续小幅增加,但塑性严重退化,且淬火态复合材料磨损率增加,耐磨性变差。综合来看,添加0.15%Al_(2)O_(3)颗粒强化Q61复合材料在调质态下具有较高的综合力学性能,而在淬火态下表现出良好的抗摩擦磨损能力。

Fe-Ni-Cu-C合金粗粉注射成形的脱脂及烧结工艺

对平均粒度为60"m的Fe-Ni-Cu-C合金粗粉进行注射成形,重点研究脱脂和烧结工艺。以粘结剂的差热分析为指导,制定合适的热脱脂工艺路线,并分析烧结过程中的温度、时间对烧结密度、力学性能的影响。结果表明:利用溶剂脱脂可以除去粘结剂中78%左右的石蜡,热脱脂时间可以缩短;在1225℃,烧结件力学性能最佳。

C与Cr含量对粉末锻造Fe-Cu-C-Cr合金组织和物理性能影响

通过改变粉末锻造Fe-Cu-C-Cr合金中C、Cr的质量分数,研究C、Cr含量对合金组织和物理性能的影响。结果表明:在不添加Cr的情况下,合金的组织主要为铁素体和渗碳体,合金硬度和抗拉强度随C含量的增加小幅增加,C含量对合金最终摩擦系数的影响不大;添加Cr元素后,合金密度降低,组织也较为复杂,合金硬度随Cr含量的增加而增加,最高可达HRA68.6。C和Cr共同影响合金高温抗拉强度,Fe-2Cu-0.5C-5Cr抗拉强度最高,为378 MPa。合金摩擦系数随Cr含量的增加而减小,当Cr质量分数为10%时,合金最终摩擦系数为0.195,磨损方式为氧化磨损和少量的磨粒磨损。

旋压对Al-2Cu-Mg-Fe-Ni合金热处理组织的影响

利用金相、硬度和XRD等方法研究了旋压变形对Al-2Cu-Mg-Fe-Ni合金热处理组织的影响。结果表明,旋压使Al-2Cu-Mg-Fe-Ni合金时效后的硬度得到明显提高,峰时效时间缩短;同时,旋压后的Al-2Cu-Mg-Fe-Ni合金组织中再结晶晶粒均匀且细小,晶粒尺寸平均为30μm左右,远小于旋压前的再结晶晶粒。

Fe、Ni、Cu对AXJ530镁合金腐蚀性能的影响

应用5%的NaCl盐雾腐蚀、浸泡腐蚀试验和电化学方法,研究了Fe、Ni、Cu杂质元素对AXJ530镁合金耐蚀性的影响。盐水和盐雾腐蚀试验结果表明,当合金中Fe和Cu的质量分数分别小于69×10-6时,AXJ530镁合金的耐蚀性几乎没有受到影响;而当Ni的质量分数大于3×10-6时,合金的耐蚀性明显下降。Fe或Cu的加入导致了合金的腐蚀表面出现了蜂窝状的腐蚀坑,而Ni的加入导致合金的腐蚀表面出现了很多点蚀坑。极化曲线试验中,Fe和Ni对腐蚀电流的影响规律和盐雾与盐水浸泡腐蚀试验中基本一致,而Cu对腐蚀电流没有明显的影响。

快速凝固Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金的微观组织和力学性能

利用X射线衍射、差示扫描量热(DSC)、透射电镜(TEM)研究了快速凝固Al 4Cu Mg 3Fe 4Ni (质量分数,% )合金急冷态和退火态的微观组织,同时测定了该合金的显微硬度。结果表明:快凝合金急冷态组织为过饱和αAl基固溶体和Al3Ni相;当快凝合金经40 0℃Xw 1h处理后,有少量S相(CuMgAl2 )析出;经40 0℃Xw 9h处理后,出现了FeNiAl9弥散相;在合金组织中未见Al Cu Fe和Al Cu Ni相。随时效时间的增加,快凝合金的显微硬度不断增加,达到峰值后硬度缓慢下降,之后随FeNiAl9析出,硬度又重新增加。

退火温度对Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材软磁性能的影响

用单辊法制备的宽20 mm、厚25μm的Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材,绕制成外径为40 mm,内径为25 mm的环型磁芯。分析了合金带材的晶化行为,研究了退火温度对合金磁芯软磁性能的影响。结果表明,淬火态Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材为非晶态,一级起始晶化温度Tx1为513.2℃,二级起始晶化温度Tx2为676.9℃,当退火温度升高到550℃,在非晶基体中析出Fe(Si)软磁相,形成了非晶和纳米晶双相共存结构。当退火温度低于550℃时,随着退火温度的升高,合金磁芯的起始磁导率μ_i和饱和磁感应强度B_s增大,矫顽力Hc减小;当最大磁感应强度B_m不变时,合金磁芯的有效幅值磁导率μ_a增大,比总损耗P_s和矫顽力H_c减小;当测试频率f不变时,合金磁芯的电感L_s和品质因数Q增大。

Ni—Fe—C对YG30硬质合金与45^#钢TIG焊过程中η相形成的影响

采用Ni-Fe-C合金作为填充金属,实现了YG30硬质合金与45#钢的TIG焊。采用光学显微镜、扫描电镜、电子探针、X射线衍射和显微硬度等方法对焊后试样的焊接接头进行了分析。结果表明:(1)采用Ni-Fe-C合金可以获得YG30硬质合金与45#钢TIG焊的焊接接头;(2)在Ni-Fe合金的基础上加入适量的C可以抑制YG30/焊缝界面侧大块η相的形成;(3)由于C的扩散而引起的W-Co-C体系的贫碳与YG30/焊缝处高浓度Fe的出现是η相形成的重要原因,YG30/焊缝界面侧形成的η相为M6C型和M12C型复合碳化物。

共沉淀法制备Fe_(33)Ni_(15)Co_2合金前驱体的热力学分析

分析了制备铁镍钴合金前驱体的Fe-Co-Ni-NH3-C2O42--H2O体系的热力学,计算了溶液体系中Fe(Ⅱ),Ni(Ⅱ),Co(Ⅱ)的浓度与pH的关系,确定了3种金属离子完全共沉淀的最佳pH为2.0。

微细Fe_2O_3粉在Fe-2%Ni-1%Cu-0.6%C粉末冶金材料中的助烧结特性

在Fe-2%Ni-1%Cu-0.6%C混合料中加入了少量微细Fe2O3粉末作为烧结助剂,研究Fe2O3粉末的添加量对混合料的压缩性、烧结合金的密度和强度以及氧和碳含量等的影响,研究微细Fe2O3粉末对合金的助烧结行为。结果表明:混合料中Fe2O3含量大于0.3%(质量分数)时,会导致成形生坯密度下降;当Fe2O3添加量为0.3%时,烧结合金的密度最高,经1120℃烧结0.5和1 h后,合金的抗弯强度比同等烧结条件下未添加Fe2O3样品的分别提高6.5%和4.2%。少量Fe2O3粉在材料烧结时对碳含量损失率的影响较小,然而可以降低烧结体中的氧含量。在压坯的烧结过程中,Fe2O3还原后于750℃左右开始加速基体颗粒间的连结,虽然在1050℃以上时微细粉的助烧结作用减弱,但烧结体中孔隙更趋于球化。

Cu-Ni-V-C合金对激光熔敷层性能的影响

在不预热情况下 ,通过调整熔敷金属Cu和Ni的含量 ,改变铸铁激光熔敷层内奥氏体相与渗碳体相体积分数 ,分析了奥氏体相体积分数对熔敷层抗裂性的影响。在最佳激光熔敷工艺参数基础上 ,研究了Cu和Ni对熔敷层奥氏体体积分数、表面裂纹率及表面耐磨性的影响。获得的未裂临界熔敷层面积为 5 5 .1cm2 ,其对应熔敷材料为Cu Ni C Si Fe。以此熔敷材料为基础 ,改变V含量 ,在熔敷层得到原位自生V2 C。研究了V2 C对熔敷层耐磨性的影响 ,分析了V2 C对熔敷层硬度及磨损质量损失的影响规律 ,最终获得了可显著提高熔敷层抗裂性及耐磨性的Cu Ni V C Si

机械合金化合成Fe-Ni-C系非晶态合金

用机械合金化方法合成了Fe-N i-C系非晶态合金,用X射线衍射仪对球磨不同时间的Fe-N i-C系混合粉末进行了分析.结果表明:在Fe-N i合金中加入C可促使其形成非晶;原子分数分别为Fe40N i40C20、Fe60N i20C20的混合粉末在一定的机械合金化条件下可获得非晶.

添加亚微米Fe_2O_3对Fe-Ni-Cu-C粉末冶金材料组织与性能的影响

采用亚微米级Fe2O3粉末作为烧结助剂制备Fe-Ni-Cu-C预混合粉,考察Fe2O3颗粒在混合料中的分布状态、Fe2O3添加量对材料的成形与烧结密度以及显微组织和力学性能的影响。结果表明,亚微米Fe2O3粉末可均匀分布在预混料中,但当Fe2O3粉末添加的质量分数超过0.3%时材料的压制与烧结密度明显下降;添加少量的亚微米Fe2O3粉末可提高合金的力学性能,Fe2O3粉末的添加量为0.3%时,合金的强度、韧性和伸长率较未添加Fe2O3粉末时分别提高7.3%、5.8%和4.8%;由于亚微米Fe2O3还原成微细铁粉后具有高活性,坯体烧结时铁基颗粒间的烧结连接率增大,拉伸断口形貌呈较多的韧窝组织,且烧结体中的孔隙圆化。

机械合金化Fe_(60)Ni_(20)C_(20)合金粉末的结构和磁性能研究

用机械合金化方法制备出Fe_(60)Ni_(20)C_(20)非晶态合金粉末,研究了不同的球磨时间(t=0h,20h,40h,80h,100h)样品的微结构和磁性能。X射线衍射分析结果表明在球磨过程中样品的结构发生了变化,当t=20h时,样品从晶态部分转化为非晶态,实现了αFe(体心立方结构)向γFe(面心立方结构)的转变,同时有新相Fe3C的生成。随着球磨时间的增加,样品的晶粒尺寸从37.17nm减少到2.69nm。振动样品磁强计研究结果表明样品在球磨初期矫顽力增加,球磨20h样品部分非晶后矫顽力持续降低,当t=100h时样品矫顽力最小,软磁性能最好,材料由硬磁性向软磁性转变。本文针对这些结果进行了讨论。

Ni-Cu-C固体自润滑合金的高温氧化动力学研究

研究了大气条件下Ni-21.3%Cu-3.5%C合金在450℃6、00℃和750℃的氧化动力学。采用环境扫描电子显微镜(ESEM)、X-射线(XRD)和能谱仪(EDS)分析氧化膜形貌、结构和化学成分。研究表明:Ni-21.3%Cu-3.5%C合金氧化动力学曲线不是抛物线与直线的简单叠加,而是具有其它多种形式。合金的氧化过程包括Ni、Cu的氧化增重和石墨氧化失重,但以石墨氧化失重为主。氧化膜为双层结构:内层为薄而致密的CuO层,外层为厚而均匀的NiO膜层。当球状石墨严重氧化形成凹坑后,金属氧化物很容易在坑壁上长成“冰晶状”。750℃氧化16 h时膜厚约3.3μm。

变频调速控制机械合金化Cu_(50)Ni_(30)C_(20)性能分析

在变频调速控制下,文章采用机械合金化工艺制备了Cu_(50)Ni_(30)C_(20)非晶态合金,并与恒速不变的几种控制比较,分析了合金分体和材料的性能。结果表明:球磨转速采用变频调速方法与恒定不变转速相比,制备的合金粉末粒度较小,获得的合金块体抗压强度较高。

Cu–(Fe–C)合金中Fe–C相的固态转变对其摩擦磨损行为及机理的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、纳米力学探针、力学性能测试以及室温摩擦磨损实验研究了Cu–(Fe–C)合金的铸态组织、形变态组织、Fe–C相形貌、力学性能和摩擦磨损行为.结果表明,Cu–(Fe–C)合金中弥散分布着微米级和纳米级的Fe–C相,其中微米级的Fe–C相在淬火和回火过程中发生了固态转变,这种固态转变与钢中的马氏体转变和回火转变类似.合金先在850℃淬火,然后在200、400和650℃回火,Fe–C相由针状马氏体逐渐向颗粒状回火索氏体转变,Fe–C相纳米硬度分别为9.4、8、4.2和3.8 GPa,实现了对强化相硬度的控制.室温摩擦磨损实验结果表明,随着回火温度升高,合金的磨损机制逐渐由犁削向黏着磨损和大塑性变形转变,导致合金的耐磨损性能降低.这一结论可以为通过Fe–C相的固态转变的方法调控Cu–(Fe–C)合金的摩擦磨损性能提供参考作用.

机械合金化制备Fe_(40)Ni_(40)Si_5C_(15)非晶合金

采用机械合金化方法制备了Fe-Ni-Si-C系的非晶态合金粉末,在球磨过程中对合金粉末进行取样,用XRD和DTA对不同球磨时间的Fe40Ni40Si5C15混合粉末进行了分析,发现合金粉末在球磨40 h开始部分非晶化,随球磨时间的增大晶粒尺寸减小。研究结果表明:在Fe-Ni-Si合金中加入C,可促进其形成非晶。通过机械合金化法,通过控制合理的球磨时间,在球磨70 h成功获得了Fe40Ni40Si5C15非晶粉末。

不同温度下微波烧结Fe-Cu-C的性能

对微波烧结Fe-2Cu-0.6C粉末冶金材料进行探索性研究,研究不同烧结温度下微波烧结样品的性能和显微组织,并与相同温度下的常规烧结样品进行对比。研究结果表明:与常规烧结相比,微波烧结可得到较高的烧结密度以及较高的抗拉强度和伸长率,两者的洛氏硬度相当;微波烧结样品在1150℃时性能最佳,密度为7.20g/cm3,抗拉强度为413.90MPa,洛氏硬度为HRB75;微波烧结样品具有良好的微观结构,即小的、近圆形且均匀分布的孔隙结构,从而也有利于获得细小的晶粒和较高的致密度;微波烧结与常规烧结相比,样品具有更多片状和粒状珠光体,能显著改善其性能。

微波烧结Fe-2Cu-0.6C的性能与组织研究

研究了Fe-2Cu-0.6C粉末冶金材料在1150℃时的微波烧结的性能,并与常规烧结试样进行了对比,分析了其显微组织。结果表明:与常规烧结相比,微波烧结时间短,能量利用率高,微波烧结试样的性能有明显的提高,试样密度达到7.20g/cm3,硬度75HRB,抗拉强度为413.90MPa,伸长率6.0%。金相显微和扫描电镜断口分析的结果表明:微波烧结试样的组织主要是由铁素体、片状和粒状珠光体以及极少量的孔隙组成的。大量珠光体的存在能显著改善其力学性能。由断口分析可知,常规烧结试样属于脆性穿晶断裂,而微波烧结试样为脆性穿晶断裂和韧窝型的穿晶韧性断裂的混合型断裂。