Cu-Fe合金凝固过程中结构变化研究

采用分子动力学模拟方法研究了Cu_(100-X)Fe_(X)(X=1%、3%、5%)合金在冷却速率为2×10^(10)K/s条件下合金凝固过程.研究表明,Fe含量为1%时,随着合金温度的降低Fe原子始终保持均匀分布的状态,未出现Fe原子聚集现象,晶体结构是以FCC为主的Cu基体,Fe原子以固溶形式存在于基体中.Fe含量为3%时,随着合金温度的降低Fe原子有聚集趋势,但BCC晶体结构占比较小,晶体结构仍是以FCC为主的Cu基体.Fe含量为5%,随着合金温度的降低Fe原子发生明显聚集,最终形成以FCC、HCP晶体类型为主镶嵌Fe原子的Cu基体.研究了Fe团簇的形成过程,结果表明,Fe团簇的形成、长大是一个连续的过程,该过程受形核生长机制控制,不同阶段形成Fe团簇的大小和数量受Fe-Fe原子相互作用力、Fe原子的扩散能力以及Fe团簇与Cu基体间的界面能三个因素共同影响.

高性能Cu-Fe合金薄带材及其短流程制备技术

为了解决Cu-Fe合金常规制备流程中重力分层的问题,利用铸轧工艺的亚快速凝固特点抑制其液相分离,并结合Marangoni效应及热泳力的耦合作用合理调控铸轧参数,获得厚度为2.2~2.4 mm、铁磁相尺寸和分布可控的Cu-20%Fe和Cu-30%Fe带材。通过金相与EBSD分析确定铸带形成了Cu相-富Fe相-Cu相的“三明治”层状复合结构,其中Cu-20%Fe铸带中的Fe相分布更为均匀,且EBSD分析结果表明凝固层中形成了大量的低能晶界,如Σ1和Σ3等。将Cu-20%Fe合金从2.4 mm冷轧至0.4 mm,在不同温度下进行热处理后继续冷轧至0.12 mm。结果表明:450℃热处理对轧板性能更好,导电率超过50%IACS,抗拉强度超过600 MPa,均匀伸长率达到7.5%,饱和磁化强度超过4.24×10^(5)A/m。

Laser Ablation ICP-MS Titanite U-Th-Pb Dating of the Tonglushan Cu-Fe-Au Skarn Deposit,Southeastern Hubei Province

Titanite(CaTi2SiO5) is an important accessory mineral not only in magmatic and metamorphic rocks,but also commonly in hydrothermal mineral deposits. It incorporates appreciable amounts(usually 10×10-6 s to 100×10-6 s) of U and Th into its structure and has a closure temperature of Pb diffusion higher than 660～700 ℃(Scott and St-Onge,1995) ,making it an ideal U-Th-Pb geochronometer. The Daye metallogenic district is located in the west of the giant Middle-Lower Yangtze River(MLYR) Cu-Fe-Au province,eastern China and is well endowed with Fe,Cu,and polymetallic skarn deposits.

人工时效处理对体育器材焊接用Al-6Si-2Cu-Fe合金组织与性能的影响

Al-Si-Cu铝合金广泛应用于体育器材中取代铁制零件,该合金的力学特性是其应用中重要的参考依据,其中Al-6Si-2Cu-Fe作为代表合金之一,不同的热处理状态会显著影响合金的显微组织与力学性能,为此,文中研究了不同人工时效处理方式对Al-6Si-2Cu-Fe合金的影响。按先后顺序对合金进行了3种不同的时效处理,分别是预时效、单级时效和双级时效。通过硬度测试、拉伸测试、冲击试验、金相观察和扫描电子显微镜能谱分析进行表征。结果表明,由于时效处理的不同,相组成和形态微结构存在差异,每种处理的差异可以在析出相的显微组织形态中观察到,各析出相包括弥散的、圆形和针状等形态,这些相结构显著影响了合金的力学性能。测试结果显示,单级时效处理获得了最高的硬度和抗拉强度,其分别为160.16 HB和201.45 MPa;预时效处理的冲击韧性最高,其吸收能量为18.55 J。

石墨粒度对Cu-Fe基摩擦材料性能的影响

采用 MM- 10 0 0型摩擦磨损试验机研究了石墨粒度对 Cu- Fe基摩擦材料性能的影响 .研究结果表明 :随着石墨粒度的细化 ,材料的硬度提高而强度降低 ;材料及偶件的磨损增大 ;此外 ,石墨粒度对 Cu-

SiO_2和SiC对Cu-Fe基烧结摩擦材料性能的影响

研究了在Cu Fe基烧结摩擦材料中SiO2 和SiC对材料的力学性能特别是摩擦磨损性能的影响。结果表明 :添加SiO2 摩擦材料的抗弯强度和摩擦因数分别为 141MPa和 0 .2 77,添加SiC的分别为 89MPa和 0 .2 5 5 ,添加SiO2 +SiC的分别为 10 9MPa和 0 .2 5 5。添加SiO2 的摩擦材料磨损量为后两者的 2倍 ,而添加SiC和SiO2 +SiC的摩擦材料对对偶的磨损量比前者约大 10倍。

不同载体对负载型Cu-Fe催化剂CO加氢反应性能的影响

以不同的氧化物为载体,采用共浸渍法制备了一系列负载型的Cu-Fe催化剂Cu-Fe/MOx(MOx=ZnO、ZrO2、TiO2、SiO2、MgO、Al2O3),并采用X射线衍射(XRD)、N2吸附(N2-adsorption)、程序升温还原(H2-TPR)和一氧化碳程序升温脱附(CO-TPD)技术对催化剂进行了表征。在温度为250℃、压力为3 MPa和原料气空速为6 000 mL/(g.h)的反应条件下,在连续流动微型固定床反应装置上考察了其催化CO加氢合成低碳醇的反应性能。结果表明,与其他氧化物为载体的催化剂相比,Cu-Fe/SiO2催化剂表面CuO的分散度较高,在较低的温度下容易被还原,具有较强的CO吸附能力,从而同时具有较高的活性和低碳醇选择性。

Ce添加对Cu-Fe/SiO_2催化合成气制低碳醇性能的影响

采用共浸渍法制备了添加不同Ce含量(相对于SiO_2的摩尔分数为0-20%)的Ce-Cu-Fe/SiO_2催化剂,在连续流动微型固定床反应器中考察了其催化CO加氢合成低碳醇反应的性能,并采用X射线衍射(XRD)、低温N_2吸附、程序升温还原(H_2-TPR)、CO吸附傅里叶变换红外光谱(CO-FTIR)和CO程序升温脱附(CO-TPD)技术对催化剂进行了表征.结果表吸:添加适量的Ce,一方面降低了Cu的晶粒大小,提高了Cu的分散度,进而提高了对CO的吸附能力;另一方面掺入的Ce和Cu之间存在相互作用,提高了CO解离和非解离吸附的能力,从而有利于CH_x的生成和CO的插入反应.上述两方面的共同作用同时提高了Cu-Fe/SiO_3催化剂的活性和醇的选择性.当Ce含量为10%时,在压力为3.0 MPa,温度为250℃,空速为6000 mL·g^(-1)·h^(-1)和H_2/CO摩尔比为2的反应条件下,Ce-Cu-Fe/SiO_2催化剂上醇的时空产率达到121.0 g·kg^(-1)·h^(-1),比未添加Ce的Cu-Fe/SiO_2催化剂的时空产率(58.0 g·kg^(-1)·h^(-1))提高了一倍以上.

合金元素对形变Cu-Fe原位复合材料性能的影响

利用电阻测量仪 ,电液伺服万能试验机 (MTS) ,扫描电镜 (SEM)和透射电镜 (TEM)研究了添加微量Zr,Mg元素及Fe含量对室温和退火状态的形变Cu Fe原位复合材料的组织、导电性和强度的影响。结果表明 ,添加Zr后 ,在不明显损失导电性的情况下 ,可使极限抗拉强度 (UTS)提高约 10 %。进行2h不同温度退火处理 ,材料的电阻率在 4 0 0℃之前稍稍减小 ,后快速增加 ;UTS在 15 0℃之前稍稍增加 ,后快速减小 ,Zr的加入改善了材料的热稳定性 ,表现在随着退火温度的增加 ,UTS下降的幅度变缓。添加Mg使材料变脆。形变量和Fe含量的增加使材料的电阻率和强度显著增大。经 15 0℃× 2h ,30 0℃×2h退火处理可改善此类材料的综合性能。

高强高导Cu-Fe合金的研究进展

综述了高强高导Cu-Fe合金的强化方法、制备、形变工艺及性能等的研究进展。结合形变及时效处理,提出了如何利用快速凝固中Cu-Fe合金的液相分离控制合金的凝固组织、合理开发三元及多元合金和采用电磁搅拌方法提高Cu-Fe合金的综合性能是未来研究的重要方向。

大变形Cu-Fe原位复合材料研究

研究了Cu 1Fe(质量分数/%)合金经形变热处理后的组织与性能。结果表明,采用合适的中间热处理工艺,可以明显地提高Cu Fe合金的强度及导电性,使之具有高强度与高导电性的良好结合。

高强度高导电的形变Cu-Fe原位复合材料

通过合金成分和变形工艺研究,制备了一种高强度高导电性的形变Cu Fe原位复合材料。实验结果表明,铁含量越高,强度越高,导电性越低;加入少量镁或锆,可提高强度,但同时损失导电性。在变形过程中,加入适当的中间热处理,在改变强度不太大的前提下,能大大提高导电性。通过合理选择合金成分和变形工艺流程,可制备不同强度和导电性等级要求的Cu Fe原位复合材料。

热处理对Cu-Fe及Cu-Cr两种合金性能的影响

对含有微量稀土元素的Cu-1.9Fe和Cu-1.0Cr(wt%)合金采用不同的热处理工艺:铸态+固溶+时效;铸态+时效。通过对各试样的硬度、导电率及显微组织分析,比较了有无固溶环节对Cu-Fe和Cu-Cr合金组织和性能的影响,结果表明增加固溶工艺环节后均促进再结晶,使再结晶提前,两种合金的性能比未经固溶工艺的性能都更低。

Cu-Fe基粉末冶金闸片制动特性的研究

以铸钢为制动盘、Cu-Fe基粉末冶金材料为闸片组成摩擦副，利用MM-1000II型摩擦磨损性能试验机研究了制动速度（60～380km／h）、制动压力（0．3～0．5MPa）对摩擦系数、闸片温升、制动距离和制动扭矩的影响，并分析了闸片的磨损特点和物相变化。结果表明：摩擦材料的摩擦系数随制动速度的增加而减小，闸片表面温度随着制动压力增加而升高，刹车距离随着制动压力的增加而减小，不同制动速度下的闸片磨损机理主要是疲劳磨损、磨粒磨损和氧化磨损。

Cu-Fe原位复合材料的研究现状和发展趋势

形变铜基原位复合材料具有的高强度、高导电率的突出特点使其成为具有广泛应用潜力的结构功能材料。对Cu-Fe系形变原位复合材料的制备工艺、强化机理、导电率以及该类材料的研究现状进行了介绍,并展望了其发展趋势。

激光-感应复合熔覆Cu-Fe合金涂层的结构与性能

采用激光-感应复合熔覆方法,在黄铜基材表面制备Cu-Fe合金涂层,研究涂层的显微组织与性能特征。结果表明,当激光扫描速度为3000 mm/min、粉末流量为110 g/min时,在黄铜基材上获得表面较光滑、无气孔与裂纹的Cu-Fe合金涂层。另外,Cu-Fe合金在激光-感应复合熔覆过程中发生液相分离,在涂层底部,过饱和的金属基体α-Fe呈平面状与柱状枝晶生长;在涂层中上部,直径不等的球状颗粒α-Fe镶嵌在过饱和的金属基体ε-Cu内,许多细小的白色粒状物ε-Cu在球状颗粒α-Fe内均匀弥散析出,涂层的平均显微硬度相对于基材的提高约2.8倍。

Cu-Fe复合材料中铁纤维对其性能的影响

采用液固两相铸造复合工艺制备了铁纤维增强铜基复合材料 ,研究了深度变形过程中铁组元纤维化对复合材料性能的影响 .结果发现 ,在冷拔过程中 ,复合材料的强度随着形变量的增加而增大 ,但只有当中间退火后的形变量高于 0 .5时 ,复合材料中铁纤维的强化作用才比较明显 ,并且形变量越大 ,强化作用越大 .纤维与基体之间是一种弱界面结合 。

Cu/SiO_2、Fe/SiO_2和Cu-Fe/SiO_2催化乙酸气相加氢反应的研究

以硝酸铜和硝酸铁为金属前驱体采用等体积浸渍法制备了Cu/Si O_2、Fe/Si O_2和Cu-Fe/Si O_2催化剂,用于催化乙酸气相加氢生成乙醇和乙酸乙酯。在320℃、2.0 MPa、乙酸液时空速0.6 h^(-1)、氢酸摩尔比为5的条件下,Cu-Fe/Si O_2双金属催化剂对乙醇和乙酸乙酯的总选择性达到了93.5%,明显高于Cu/Si O_2和Fe/Si O_2单金属催化剂。同时,C_3产物(丙烷、丙烯、丙酮和异丙醇)、CO_2以及CH_4、CO、C_2H_6和C_2H_4等不凝性气体在双金属催化剂上得到了显著的抑制。对催化剂进行了透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、氢气-程序升温还原(H_2-TPR)和X射线光电能谱(XPS)表征分析,结果表明双金属催化剂上的Cu^0与铁的氧化物之间的协同作用是催化剂具有优越催化性能的主要原因。

Cu-Fe原位复合材料在模拟污染环境中的大气腐蚀研究

采用间歇式盐水喷雾试验和极化曲线测定,研究了Cu 18Fe、Cu 15Fe、Cu 16Fe 2Cr三种原位复合材料和纯铜在NaHSO3+NaCl、NaHSO3、NaCl三种介质中的腐蚀行为。模拟大气污染环境结果表明,NaHSO3对原位复合材料大气腐蚀的影响显著。Cr的加入,可明显提高原位复合材料的耐大气腐蚀性能。其中Cu 16Fe 2Cr原位复合材料在模拟污染大气中耐蚀性最好。

利用Cu-Fe复合金属氧化物净化水中的磷

研究了利用Cu-Fe复合金属氧化物净化水中磷的过程。实验结果表明,在吸附剂的制备过程中,加入Cu可以显著提高吸附剂对水中磷的净化效率,Cu的适宜加入量为Cu/Fe摩尔比1∶2。在磷净化过程中,p H值对Cu-Fe复合金属氧化物的净化效率有显著影响,较低的p H值有利于磷的净化;水中磷的净化率随吸附剂用量的增加而增加,适宜的投加量为0.2 g/100 m L;吸附剂对水中磷的净化速度较快,磷的吸附率在5 min内达到87.08%,吸附2 h达到平衡,磷的净化率为98.85%;Cu-Fe复合金属氧化物净化水中磷的吸附等温线符合Langmuir方程,磷的最大吸附量为11.36 mg/g。