形貌对羰基铁/Fe-Si-Cr复合材料吸波性能的影响

为有效提升吸波材料的电磁吸收强度和有效吸收带宽,采用球磨法对球状Fe-Si-Cr进行扁平化处理,通过机械共混法将不同形貌Fe-Si-Cr和羰基铁粉(Carbonyl iron powder,CIP)复合,研究不同质量比对复合材料电磁参数和微波吸收性能的影响。实验结果表明,大长径比可以提高材料的介电常数和磁导率,并使反射率峰值向低频移动。片状Fe-Si-Cr和CIP的低频吸波性能优于球形粒子。实验制备的复合材料中,样品I的最大反射损耗为-45.92 dB,有效吸收带宽为1.5 GHz。样品L的最大反射损耗为-22.11 dB,有效吸收带宽大于6.2 GHz。吸波剂的形貌对材料的电磁吸收性能有显著影响。将不同形貌的CIP和Fe-Si-Cr按不同配比复合后,可以得到不同频率下性能优良的吸波体。利用阻抗匹配函数可以从理论上预测出反射损耗峰值对应的吸波剂厚度和频率。双层吸波材料相比于单层吸波材料,其有效吸收带宽更大,可以通过改变匹配层、吸收层的厚度来获得不同频率下吸波性能优良的吸波体,更易满足新型吸波材料“薄、轻、宽、强”的要求。

Fe-Si-Cr-Al四元系Fe_3Si基合金在水润滑条件下的摩擦学性能

利用Optimal SRV摩擦磨损试验机考察了Fe65Si25Cr5Al5、Fe70Si20Cr5Al5、Fe75Si15Cr5Al5和Fe80Si10Cr5Al5等几种Fe-Si-Cr-Al四元系Fe3Si与Si3N4配副时在水润滑条件下摩擦学性能.结果表明:Fe65Si25Cr5Al5和Fe70Si20Cr5Al5的磨损率低于纯Fe3Si和AISI 304不锈钢,同样,与这两种材料配副的Si3N4对偶材料磨损率也相对较低;Fe75Si15Cr5Al5和Fe80Si10Cr5Al5的磨损率则高于Fe3Si和AISI 304不锈钢.Fe70Si20Cr5Al5中Cr元素的化学活性高于其中Al元素的化学活性,材料表面富集的Cr2O3有效阻碍了Si3N4与水的摩擦化学反应,从而使Fe70Si20Cr5Al5在水环境中的摩擦学性能Fe3Si显著提高,在载荷分别为30、50、70和90 N条件下,Fe70Si20Cr5Al5比Fe3Si的磨损率分别降低了15.5%、20.2%、31.8%和38.2%;对偶材料Si3N4的磨损率则分别降低了67.9%、36.9%、46.6%和50.6%.

粉末级配对非晶Fe-Cr-Si-B-C软磁粉心的性能影响

以非晶Fe-Cr-Si-B-C雾化合金粉末为原料,改变粗粉(−250~+400目)和细粉(−600目)质量比(粉末级配)分别制备软磁粉心,考察了有效磁导率、直流偏置性能和功率损耗。结果表明,软磁粉心的有效磁导率与其密度正相关,适当的级配可有效提升密度。在同一磁导率水平下,适当增加细粉比例可提高磁心内部的气隙分布均匀性,进而提升其偏置性能,并降低高频(MHz)损耗。当粗细合金粉末按40:60质量比混合时,粉心在1 MHz处的有效磁导率为19.52,且直流偏置场为100 Oe时,磁导率百分比为83.04%;1 MHz/20 mT下的损耗为1467.5 mW/cm^(3)。40:60样品相对原始雾化粉样品密度提高2.4%,孔隙率降低5.8%,有效磁导率(1 MHz)提高5.9%。

Cr含量对Fe-Cr-Si三元系合金组织和耐蚀性能的影响

为了探究Cr元素含量对Fe-Cr-Si三元系合金组织和耐蚀性能的影响,采用SEM、XRD等仪器对3种不同Cr含量的Fe-Cr-Si系合金的显微组织、硬度及其腐蚀行为展开研究,系统分析了Cr含量变化对Fe-Cr-Si系合金材料的显微组织、硬度及耐蚀性能的影响。结果表明:3种不同Cr含量的Fe-Cr-Si合金均由树枝晶和枝晶间基体组成。随着Cr含量的增加,枝晶间Fe3Si相增多,Fe-Cr固溶体相生成。相比Fe8Cr10Si合金,Fe16Cr10Si合金的硬度降低16%。10%(质量分数)HCl溶液浸泡腐蚀试验结果表明,Cr含量较低的Fe8Cr10Si合金的腐蚀情况最为严重,出现较深的腐蚀坑,腐蚀坑中的片状硅化物未能有效地防止合金被侵蚀。固溶态Cr含量的升高是促使Fe-Cr-Si合金耐蚀性能提升的主要原因。

Si含量对激光熔覆FeCrNiCSi_(x)涂层组织结构及高温摩擦性能的影响

目的研究不同Si含量对Fe基涂层组织结构及高温摩擦磨损性能的影响规律,为延长高温环境下冶金部件的服役寿命提供技术支持。方法选用铬粉、硅粉、镍粉、碳粉、铁粉(纯度均大于等于99%),配制不同Si含量(质量分数分别为5%、10%、15%)的FeCrNiCSi_(x)粉末,在配制完成后使用行星球磨机混合粉末,采用激光熔覆技术制备不同Si含量(质量分数分别为5%、10%、15%)的FeCrNiCSi_(x)涂层。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和其自带能谱仪(EDS)分析涂层的物相组成、显微组织和元素分布;利用维氏显微硬度计分析涂层的截面显微硬度分布规律;采用摩擦磨损试验机测试涂层在温度500℃、载荷200 N下的摩擦因数,称量磨损实验前后的质量差,计算磨损率;通过SEM观察磨痕形貌,分析涂层磨损机理。结果质量分数为5%的Si涂层物相主要是γ-Fe和Fe-Cr固溶体,显微组织由树枝晶和等轴晶组成。质量分数为10%、15%的Si涂层的物相主要为Fe_(3)Si、Fe-Cr固溶体,显微组织主要由等轴晶组成。质量分数为5%、10%、15%的Si涂层的显微硬度分别为301.3HV0.5、576.6HV0.5、598.5HV0.5,摩擦因数分别为0.61、0.50、0.47,磨损率分别为3.10×10^(-5)、5.90×10^(-5)、7.39×10^(-5)g/m。结论随着涂层中Si含量的升高,涂层的摩擦因数降低,显微硬度和磨损率升高。其中,Fe_(3)Si相的产生使得涂层的平均显微硬度提高,由于Fe_(3)Si相的脆性较大,剥落程度较严重,导致涂层的磨损率上升。综合评判可知,质量分数为10%的Si涂层的高温耐磨最优,其磨损形式为磨粒磨损。

Si含量对Fe-Cr-Si合金高温耐磨性能的影响

为研究Si含量对Fe-Cr-Si合金高温耐磨性能的影响,改善Fe-Cr-Si合金在高温环境下的耐磨性能,采用真空电弧熔炼制备了4种不同Si含量(原子分数5%、10%、15%、20%)的Fe-Cr-Si合金,研究了Si含量变化对其高温耐磨性能的影响。结果表明,4种Fe-Cr-Si合金均由单相组织构成,Si含量的增加使得合金硬度逐渐升高,并且促进了金属硅化物Fe_(3)Si的形成。随着Si含量的增加,Fe-Cr-Si合金的摩擦系数和磨损率逐渐减小,磨损机制由剥落磨损转变为氧化磨损、磨粒磨损和黏着磨损。

Fe-Cr-Si系合金的研究现状与展望

介绍了Fe-Cr-Si系二元、三元合金的主要性能,对Fe-Cr-Si系合金制备技术,以及作为涂层的主要应用进行了综述。在实际应用上Fe-Cr-Si系合金的室温脆性仍是其主要问题,以Fe3-xCrxSi合金和Fe9Cr9Si2三元金属硅化物合金为例,分别通过加入新元素进行合金化和铁基固溶体强韧化处理达到增韧的目的。

Fe-Mn-Si-Cr-Ni系形状记忆合金管接头形状记忆效应和耐腐蚀性能的研究

研究了Fe-Mn-Si-Cr-Ni系形状记忆合金管接头形状记忆效应和耐腐蚀性能。结果表明,随着预变形量的增加,管接头的形状记忆效应下降,而恢复应变呈上升趋势,当预变形超过5.3%左右时,上升幅度不大;连接状态的管接头在模拟油田介质中的耐腐蚀性能比3.5%的NaCl溶液中的抗蚀性差;在模拟油田介质中,连接状态和未连接的管接头相比,由于回复应力使表面产生拉应力以及应力诱发ε马氏体的存在,使连接状态的管接头耐腐蚀性能下降;随着预变形的增大,由于回复应力、管接头裂纹以及晶体缺陷密度增加的共同作用,使连接状态的管接头耐腐蚀性能降低。

新型奥氏体不锈钢的耐磨性研究

为了解决传统奥氏体不锈钢耐磨性较差的问题,本文设计了一种新型的Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C奥氏体不锈钢,并研究了其耐磨性能和耐腐蚀性能.研究表明:Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C奥氏体不锈钢在干摩擦和油润滑条件下均具有比1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢更好的耐磨性,在NaCl中耐蚀性不如1Cr18Ni9Ti不锈钢,但在NaOH中优于1Cr18Ni9Ti不锈钢.Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C奥氏体不锈钢应力作用下发生的应力诱发γ→ε马氏体相变是其具有较高耐磨性的原因.

Fe-Mn-Si-Cr 合金中 γ→ε 马氏体相变及其逆相变的内耗特征

用静电音频内耗仪测试了Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ－Ｃｒ形状记忆合金在－１００～３００°Ｃ温度范围的内耗及模量变化，研究了γ→ε马氏体相变及其逆相变的内耗特征．结果表明，γ→ε马氏体相变及其逆相变具有不同的机制；在相变过程中未出现软模现象，可见该合金的层错形核可能无需点阵软化．相变过程中的模量变化归因于ε相的模量高于γ相的模量．

时效温度与时间对6005A铝合金挤压型材显微组织与力学性能的影响(英文)

研究时效时间和时效温度对6005A铝合金显微组织与力学性能的影响,对该铝合金挤压型材进行人工时效实验,时效时间分别为4、8和12h,时效温度分别为150、175和200°C。结果表明:随着时效温度和时间增加,挤压过程形成的粗大Al(Fe,Cr)Si析出相形貌由颗粒状向棒状转变,175°C时亚微米级析出相体积分数最大,200°C时在晶界析出1～3μm左右的AlFeSi相。挤压型材的室温力学性能对时效工艺中的温度参数更加敏感,时效工艺为175°C,4～8h时具有最佳的强度和较稳定的力学性能,抗拉强度与屈服强度分别达到300MPa和270MPa以上。

机械振动辅助激光熔覆Fe-Cr-Si-B-C涂层的显微组织及界面分布形态

采用机械振动辅助激光熔覆复合改性新工艺,在45钢表面制备了单道Fe-Cr-Si-B-C合金涂层。借助X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和能量分散谱（EDS）分析了熔覆层的物相组成、微观结构和元素分布,通过HVS-1000型显微硬度计测试了熔覆层的显微硬度。结果表明,熔覆层主要由α-（Fe,Cr）固溶体、M7C3（M=Fe、Cr）碳化物、Fe2B硼化物和少量Fe0.9Si0.1组成。在机械振动辅助作用下,熔覆层结合界面组织由平面晶向带状和柱状晶转变,振幅为0.13-0.18mm时的晶粒细化效果最为明显;熔覆层中增强相形态随着频率的增加由短杆状向颗粒状、层状、条状转变,分布形态由杂乱分布向弥散分布和网状分布转变。相比未加机械振动的熔覆层,机械振动下的熔覆层中气孔、裂纹减少,显微硬度提高了约13.9%。这些结果显示熔覆层中显微组织形态及其分布主要受振幅和频率协同作用的影响。

Cu-Ni-Si-Cr-Fe合金时效强化特性的研究

研究了Cu Ni Si Cr Fe合金的时效强化特性。结果表明 ,该合金在时效温度为 45 0～ 5 0 0℃ ,时效时间 3～ 4h的条件下可获得最佳强化效果 ,经 6 0 0～ 70 0℃的高温时效处理 ,该合金仍能保持较高的硬度。

再制造热喷涂层的残余应力与显微特征的对应关系

利用高效能超音速等离子喷涂(HEPS)、爆炸喷涂(DGS)和高速电弧喷涂(HVAS)三种热喷涂技术制备了不同厚度的Fe-Cr-B-Si和Fe-Cr-B-Si-Mo涂层,利用X射线应力测定仪测定了涂层表面残余应力,并得出表面残余应力与涂层厚度的关系曲线,进一步采用电解剥层法+X射线应力测定法研究了涂层应力沿厚度方向的分布曲线,并采用纳米压痕仪和扫描电镜等分析了应力与涂层显微特征的对应关系。结果表明:涂层表层的残余应力主要受喷涂材料、喷涂方法和工艺参数等影响,与涂层的显微特性有对应关系,而与涂层本身的厚度没有对应关系。

Fe-C-Mn-Si-Cr-V系超级贝氏体钢CCT曲线研究

在Gleeble-1500热模拟机上利用热膨胀法测定Fe-C-Mn-Si-Cr-V系贝氏体钢在不同冷却速度下的连续冷却转变膨胀曲线,根据曲线上的拐点确定相变点。利用ZEISS显微镜观察了不同冷却速度下试样的金相组织,用硬度计测量各试样硬度。结合膨胀曲线和金相组织,利用Origin软件绘制了两种不同成分的Fe-C-Mn-Si-Cr-V系贝氏体钢连续冷却转变曲线(CCT曲线)。结果表明,碳含量的增加降低了贝氏体和马氏体转变温度,设计的两种Fe-C-Mn-Si-Cr-V系贝氏体钢具有良好淬透性。

新型工艺制备Fe/Cr/Si复合薄膜的结构研究

采用改进的水热法和新型工艺在SUS304不锈钢表面制备了Fe/Cr掺杂SiO2薄膜,并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)和X射线光电子能谱深度分析(XPS)等检测手段对薄膜结构进行了分析。结果表明膜层主要分为两层:表层为共溶氧化物层;底层为Cr、Fe的氧化物,主要为尖晶石结构和Si网状结构。通过XPS检测结果得知,Si元素的加入不是简单的物理混合,而是与金属元素生成了Si—Fe键,进一步提高了膜层的结合力和耐酸性。

Ni－Fe－Cr－B－Si涂层超塑扩散焊接的强化效应及耐磨性

研究了Ｎｉ－Ｆｅ－Ｃｒ－Ｂ－Ｓｉ合金涂层超塑性扩散焊接及焊接后的强化效应。通过对涂层的组织结构分析、硬度及耐磨性能的测试表明，当基材（５ＣｒＭｎＭｏ钢）与涂层产生协调超塑变形时，涂层原颗粒间、涂层与基材结合界面完全焊合。超塑焊合后的涂层比高频重熔及火焰重熔涂层硬度（ＨＶ）提高１００－１５０，耐摩擦磨损性能提高３０％。指出，沉淀强化、细晶强化及晶内位错密度增加是引起涂层强化效应和提高耐磨性的主要因素。

Fe-Mn-Si-Cr-Ni形状记忆合金ε→γ转变热分析

用差示扫描量热仪（ＤＳＣ－７）测量试样的转变焓（ΔＨ）和转变温度（Ｍｓ，Ａｓ，Ａｆ）。试验预变形量分别为０％、６％和８％，加热和冷却速度分别为１００Ｋ／ｍｉｎ和２０Ｋ／ｍｉｎ。结果表明，合金在１０００Ｋ下退火ε→γ转变没有全部进行。热循环不仅降低Ａｓ点也降低Ａｆ点。随着预应变量增加，转变焓增加，Ａｓ点降低。

Cr18Ni9奥氏体不锈钢表面粉末渗硅层精细结构研究

采用固体粉末渗硅法在Cr18Ni9奥氏体不锈钢表面获得了致密的渗层,应用SEM和EDS等方法分析了渗硅层及其精细结构。结果表明,用w(Si)=70%的硅铁粉末为基体,二氧化硅为松散剂,氟化钠为活化剂,在1050℃密封扩散处理4～6 h,可在Cr18Ni9奥氏体不锈钢表面获得厚度在50μm以上的渗硅层,渗层结构致密,其精细结构为调幅分解产物,由表及里的精细程度与硅原子的梯度分布有关。

电脉冲时效对Fe14Mn6Si8Cr5Ni合金微观组织及形状记忆效应的影响

研究了电脉冲时效对Fe14Mn6Si8Cr5Ni合金微观组织及形状记忆效应的影响。研究结果表明预变形后的合金经电脉冲时效其形状记忆效应提高幅度比不预变形合金电脉冲时效幅度大。10%拉伸预变形合金经电脉冲时效1s,其形状回复率便提高到(70.3±1.0)%;时效300s,其形状回复率提高到(87.5±1.0)%,比固溶态合金提高了82.3%,而不预变形直接电脉冲时效合金只比固溶态合金提高了22.3%。经金相和TEM分析,预变形后电脉冲时效的合金中已无热诱发ε马氏体出现,这使得基体奥氏体增多;同时电脉冲能促使预变形时引入的空位和位错迅速崩塌形成层错。正是这两方面的原因使得预变形后电脉冲时效能迅速地提高合金的形状记忆效应。