Ni合金化对Finemet合金热稳定性及软磁性能的影响

通过铜辊甩带法制备了成分为Fe_(73.5-x)Si_(13.5)B_(9)Cu_(1)Nb_(3)Ni_(x)(x=0、1、2、3)的非晶带材,并对其进行退火处理。利用XRD、DSC、VSM和软磁直流测试仪等对带材的相结构、热稳定性以及软磁性能进行测试分析。结果表明,所制备合金带材淬火态下均为完全非晶结构,经560℃保温60 min退火处理后,合金中形成了非晶和α-Fe(Si)纳米晶双相共存结构。随着Ni含量的增加,整体上非晶带材的一级起始晶化温度T;和二级起始晶化温度T_(s1)先减小后增大,两级起始晶化温度之差ΔT_(s2)整体呈下降的趋势,由166.0℃下降至132.8℃,热稳定性降低。淬火态下,Ni元素的添加使得非晶带材的软磁性能有所恶化。经退火处理后,带材的软磁性能明显提升,当Ni含量x=1时,具有较好的软磁性能,其饱和磁化强度为157.7 emu/g,矫顽力为6.8 Oe。

添加Mn、Ni对ZA27合金组织与性能的影响

研究了添加Mn、Ni对ZA27合金组织和性能的影响。结果表明:适量Mn、Ni的添加在不明显降低室温强度的条件下,显著提高了合金的高温性能;同时添加质量分数为0.5%Mn和0.5%Ni使铸态ZA27合金非平衡网状三相共晶中出现大量富镍相粒子,在250℃、拉伸机横梁移动速率为100 mm/min条件下的瞬时抗拉强度27.2 MPa比未加Mn、Ni的合金提高46%;Mn、Ni的添加使280℃、初始应变速率6.67×10-2s-1条件下的超塑性拉伸的稳态流变应力由12.4 MPa提高到24.6 MPa,比未加Mn、Ni的合金提高98%。扫描电镜观察与X射线能谱分析表明,Mn、Ni显著提高超塑性拉伸的稳态流变应力的主要原因与“离位析出”富含Cu、Ni、Mn的粒子有关。

Ni含量对中硅钼球墨铸铁显微组织及性能影响

中硅钼球墨铸铁具有良好的力学性能和耐热性能,可用于制备各类大型耐热铸件。使用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验机及布氏硬度计等,研究了Ni含量对中硅钼球墨铸铁显微组织、力学性能及耐热性能的影响,结果表明:随着Ni含量增加,铸态球墨铸铁中石墨球尺寸有所减小,数量略微增加。Ni促进球墨铸铁基体组织中珠光体形成,Ni质量分数由0%增加至1.9%后,珠光体质量分数增加20%。力学性能测试表明:添加Ni能够显著提高中硅钼球墨铸铁合金的强度和硬度,但降低其塑性,Ni为1.9%时,球墨铸铁具有最高的强度和硬度,其抗拉强度、硬度和延伸率分别为618 MPa、218 HBW和12.0%。抗氧化测试表明:添加Ni不利于耐热性能的提高,随着Ni含量增加,氧化膜厚度逐渐增加,不含Ni的试样氧化膜厚度为55.66μm,含Ni量为1.9%时氧化膜厚度为341.41μm,与不加Ni时相比增加了285.75μm。

加Ni的FeAl/TiC复合材料的制备与性能研究

采用元素粉反应热压工艺制备了FeAl/TiC复合材料。研究了Ni合金化对材料致密化和力学性能的影响。结果表明 ,复合材料的密度随TiC体积分数的增加而减小 ,Ni的加入促进了FeAl相中的物质迁移 ,从而显著改善了致密化过程。材料的力学性能随Ni的加入而大幅改善 ,这一方面是因为Ni的加入提高了材料的致密度 ,此外Ni的加入还通过固溶强化粘结相、增强FeAl TiC界面强度、增加FeAl相的延性断裂、减小FeAl相的烧结膨胀等作用改善了材料的力学性能。

热轧态Cr、Ni微合金化高强度耐候钢组织与耐蚀性能

采用电化学测试、浸泡实验及SEM、XRD等方法研究了热轧态Cr、Ni微合金化高强度耐候钢组织及耐蚀性能。结果表明:热轧态高强度耐候钢试样组织均由珠光体和铁素体组成,Cr在两相中均匀分布,Ni在铁素体相中含量更多。Cr、Ni含量较高的Q700H耐候钢在3.5%(质量分数)NaCl溶液中具有较低的年腐蚀速率。浸泡60 d后,两种钢自腐蚀电流密度增加,但Q700H钢具有较高的电荷转移电阻和较小的自腐蚀电流密度。浸泡150 d后,Q700H钢表面的点蚀坑较Q500H钢表面的更细小。Cr、Ni含量的增加促进了锈层中致密α-FeOOH的生成;Cr、Ni在锈层中发生富集,Cr集中在内锈层,Ni富集于基体和锈层界面处,且随Cr、Ni含量增加,富集越明显。

Nb合金化Mg_2Ni及其氢化物能量和电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,计算了Nb合金化前后Mg2Ni及其氢化物的能量与电子结构。合金生成焓分析表明:当Nb原子占据Mg(6i)位置时,Mg2Ni的结构最为稳定;进一步对其氢化物进行分析,发现Nb合金化降低了氢化物的稳定性,氢原子的解离能明显减小,表明体系的解氢能力得到增强。电子结构分析表明:Mg2Ni H4中存在着较强的Ni-H键的作用,而Mg-H键作用相对较弱,由于Nb与H的作用大于Mg与H的作用,而导致Ni-H键的作用减弱,这可能是Nb合金化后氢化物稳定性降低的一个原因。

晶粒尺寸对(TiB_2+TiC)/Ni_3Al复合材料循环氧化性能的影响(英文)

采用放电等离子烧结法制备(TiB2+TiC)/Ni3Al复合材料。在950°C下烧结的(TiB2+TiC)/Ni3Al复合材料的组织比在1050°C下烧结的(TiB2+TiC)/Ni3Al复合材料的组织更细小。对烧结温度分别为950°C和1050°C的复合材料在900°C下进行循环氧化性能测试。结果表明,在950°C下烧结的复合材料的循环氧化质量损失要小于在1050°C下烧结的复合材料的。晶粒细化有助于在氧化过程汇总的选择性氧化,使得连续的TiO2和Al2O3氧化膜得以在复合材料表面形成,从而提高复合材料的抗氧化性能。

Ni对高碳工具钢75Cr1组织和性能的影响

为开发高性能、长寿命的木工圆锯片、带锯条、弹簧等五金工具,在75Cr1钢中分别添加质量分数为0.2%、0.4%的Ni元素。通过力学性能检验、显微组织分析以及热处理试验,研究了不同Ni含量对75Cr1钢热轧态及热处理态力学性能与显微组织的影响。结果表明,在Ni添加量为0%~0.4%的范围内,能降低热轧75Cr1钢的强度与硬度,提高塑性,其含量越高,效果越显著,但对冲击性能影响不明显;Ni对淬火硬度影响不大,当Ni含量达到0.4%时,硬度呈降低趋势,但明显提高回火后的塑性,降低回火后的强度与硬度,并改善回火后的冲击吸收能量,Ni含量越高,改善效果越明显。显微组织方面,Ni可以细化热轧75Cr1钢珠光体球团尺寸及片层间距,促进珠光体片的球化,同时也细化淬火与回火后的显微组织。结合经济性与综合力学性能考虑,75Cr1钢中Ni的最佳添加量为0.2%。

Q420D热轧高强耐低温叉车门架槽钢的研究开发

采用钒、镍微合金化技术思路设计出Q420D热轧高强耐低温叉车门架槽钢的化学成分,并制定合适的冶炼、轧制工艺进行工业化试验。结果表明:屈服强度、抗拉强度、冲击韧性、疲劳性能等完全满足工业使用要求。

高强度风电螺栓用钢的材料选择与性能研究

承德建龙生产的风电螺栓用钢,根据质量要求、使用规格、生产成本选择最合适材料42CrMoA;采用不同成分配比、不同热处理工艺优化淬火设备,显著改善风电紧固件用钢的内部质量,保证回火索氏体级别为1级~2级,进而提高力学性能至抗拉强度1080Mpa~1140Mpa,-40℃冲击功≥50J,成本最优的前提下满足10.9级风电螺栓的质量要求。

石油钻采平台用Q390E耐低温热轧H型钢的研究开发

采用铌镍微合金化设计出Q390E耐低温H型钢的化学成分,通过合理的冶炼轧制工艺控制铌镍微合金化过程,避免腹板裂纹的产生及粗大晶粒的出现。实验结果表明屈服强度达到430Mpa,抗拉强度达到552Mpa,伸长率达到22.6%,-40℃的冲击韧性Akv>72J。