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搅拌摩擦加工及T6处理对Al-Si-Fe合金组织和力学性能的影响
1
作者 陈胜迁 郑志斌 +2 位作者 宋新华 唐辉 杨壹 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第8期168-176,共9页
通过光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸测试等研究了搅拌摩擦加工及T6处理对Al-Si-Fe合金组织和力学性能的影响。结果表明,经过搅拌摩擦加工后,合金中的富铁相和共晶硅由粗大的板条状转变成细小的颗粒状和短棒状。其中,富铁相的平均长... 通过光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸测试等研究了搅拌摩擦加工及T6处理对Al-Si-Fe合金组织和力学性能的影响。结果表明,经过搅拌摩擦加工后,合金中的富铁相和共晶硅由粗大的板条状转变成细小的颗粒状和短棒状。其中,富铁相的平均长度和长径比分别降低了96.5%和81.5%,细化效果优于共晶硅。T6处理后,富铁相和共晶硅发生了明显的圆整化和球化,基本消除了尖角、平直等轮廓,形状系数进一步提高。同时,富铁相中的Fe/Si比例降低,促进了富铁相类型的转变。随着固溶时间的延长,富铁相和共晶硅的长径比均略有降低,而富铁相的面积分数和长度略有降低,这是Fe、Si在基体中的溶解造成的。T6处理后,合金的强度显著提高,但塑性降低。当固溶时间为3 h时,合金的综合性能达到最佳,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到300 MPa、230 MPa和13.2%。 展开更多
关键词 搅拌摩擦加工 al-SI-fe合金 富铁相 微观组织演变 力学性能
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稀土Eu对Al-Mg-Si-Fe合金显微组织与性能的影响
2
作者 陈海燕 潘美诗 +3 位作者 邓权威 龙协 黄小汉 王超 《材料工程》 北大核心 2025年第2期160-166,共7页
开发具有高强和高导电、导热特性的铝合金,是实现铝合金材料在电气电子、散热工业应用的关键。针对这些需求,系统研究Al-Mg-Si-Fe合金中加入微量Eu对真空压铸制品组织和性能的影响。研究结果表明:添加0.05%~0.25%(质量分数,下同)Eu的合... 开发具有高强和高导电、导热特性的铝合金,是实现铝合金材料在电气电子、散热工业应用的关键。针对这些需求,系统研究Al-Mg-Si-Fe合金中加入微量Eu对真空压铸制品组织和性能的影响。研究结果表明:添加0.05%~0.25%(质量分数,下同)Eu的合金变质效果呈先增强后减弱的变化规律,其中加入量为0.15%合金时晶粒明显被细化,脆性(FeSiAl)共晶相和长板状共晶Si的析出被抑制,同时减少Mg在铝基体中固溶度,降低合金的晶格畸变,导致合金的力学性能、导电和导热性能同时获得改善。Al-Mg-Si-Fe-0.15Eu合金的导热系数为68.50 mm^(2)/s,导电率为51.4%ICAS,抗拉强度为148 MPa,伸长率达到16.20%。与原始Al-Mg-Si-Fe铸态合金相比,导热系数增加12.50 mm^(2)/s,导电率提高了1.4%ICAS,抗拉强度提高了20 MPa,伸长率增加了5.4%,合金拉伸断口形貌从准解理断裂变为韧性断裂特征。 展开更多
关键词 al-Mg-Si-fe铝合金 稀土变质 力学性能 导电性能 导热性能
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310S钢表面Fe-Al渗层的制备及其耐氯化盐腐蚀性 被引量：1
3
作者 陈维铅 喇培清 +1 位作者 李亚明 许世鹏 《中国表面工程》 北大核心 2025年第2期281-292,共12页
受现用储热介质热稳定性的限制,光热发电效率难以进一步提升。为促进氯化盐作为高效储热介质在该领域的应用,使用质量分数为77%Al_(2)O_(3)+20%Al+3%AlCl3的渗剂在310S耐热钢表面制备Fe-Al渗层,并研究其在高温氯化盐中的腐蚀行为。采用... 受现用储热介质热稳定性的限制,光热发电效率难以进一步提升。为促进氯化盐作为高效储热介质在该领域的应用,使用质量分数为77%Al_(2)O_(3)+20%Al+3%AlCl3的渗剂在310S耐热钢表面制备Fe-Al渗层,并研究其在高温氯化盐中的腐蚀行为。采用XRD、SEM、EDS等方法表征渗层物相组成及截面结构,并测试涂层截面显微硬度;利用高温氯化熔盐浸泡试验,800℃保温30 h评估渗层的耐熔盐腐蚀性能。通过研究渗铝温度和时间对渗层厚度、微观组织及显微硬度的影响,建立渗铝过程动力学模型。结果表明:渗铝温度为725~850℃,渗铝时间为5~25 h时,制得渗层厚度(h)与渗铝温度(T)和渗铝时间(t)均呈线性增长趋势,其显微硬度沿渗层深度方向呈先增大后降低趋势。渗铝温度对渗层生长速率的影响符合Arrhenius关系,计算得到310S钢包埋渗铝Arrhenius活化能为73.74 kJ·mol^(-1)。不同渗铝温度和时间下,制得渗层结构和相组成基本相同,其外层主要由(Fe,Cr,Ni)Al_(3)和(Fe,Cr,Ni)_(2)Al_(5)相组成,过渡层主要为(Fe,Cr,Ni)Al相。高温腐蚀后,纯310S钢表面疏松多孔,沿晶界腐蚀严重,腐蚀深度约为37μm,失重率约为6.0 mg/cm^(2);而渗铝钢表面形成厚度约为24.6μm的Al_(2)O_(3)层,腐蚀失重率明显降低,约为2.52 mg/cm^(2)。通过表面渗铝,可有效提高310S钢耐氯化盐腐蚀性能,并建立渗层较佳的制备工艺,为推进310S钢及涂层在氯化盐作为储热介质在储能领域的应用提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 包埋渗铝 fe-al渗层 渗铝工艺 动力学模型 氯化盐腐蚀性
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热处理对Fe-Al渗层组织结构及其熔融氯化盐腐蚀性能的影响 被引量：1
4
作者 陈维铅 喇培清 +2 位作者 许世鹏 马超 李亚明 《表面技术》 北大核心 2025年第2期148-160,共13页
目的探索热扩散处理温度对Fe-Al渗层组织结构的影响,研究其在熔融氯化盐中的腐蚀性,为310S不锈钢在光热发电氯化盐储热领域的应用提供技术方案。方法使用77%Al_(2)O_(3)+20%Al+3%AlCl_(3)(质量分数)渗铝剂在310S钢表面制备Fe-Al涂层,并... 目的探索热扩散处理温度对Fe-Al渗层组织结构的影响,研究其在熔融氯化盐中的腐蚀性,为310S不锈钢在光热发电氯化盐储热领域的应用提供技术方案。方法使用77%Al_(2)O_(3)+20%Al+3%AlCl_(3)(质量分数)渗铝剂在310S钢表面制备Fe-Al涂层,并通过750~950℃热扩散处理30 h,改善渗层的结构及物相组成;在800℃三元共晶熔融氯化盐浸泡30 h,评价不同热扩散处理温度对渗铝层耐腐蚀性的影响。采用XRD、SEM、EDS等分析腐蚀前后渗层微观结构、物相组成,以及截面形貌和元素分布。结果800℃保温15h在310S钢表面制备了140μm厚的渗铝层,通过热扩散处理发现,温度对渗层结构及物相组成具有较大的影响。800℃以下热扩散处理渗层结构及组成基本没有变化,外层主要以Fe2Al5相为主,过渡层为FeAl相,腐蚀后表面未形成连续的氧化层。850℃处理渗层截面中间层出现了大量不规则孔洞,腐蚀后表面形成厚度约为15μm的Al_(2)O_(3)层,对渗层起到了一定的保护作用,但氧化层与渗层界面结合不紧密,容易脱落。900℃热处理渗层物相均转化为FeAl相,与基体结合界面形成厚度约为30.4μm的互扩散区;腐蚀后渗层表面形成厚度约为32μm的Al_(2)O_(3)层,且无裂纹、孔洞,与渗层结合良好,耐腐蚀性能最佳。950℃处理渗层腐蚀后表面未形成氧化层,出现了54μm的沿晶腐蚀深度。结论310S钢表面渗铝层经900℃热扩散处理后,在熔融氯化盐腐蚀环境中形成了连续、致密的Al_(2)O_(3)层,展现出了良好的耐腐蚀性能。 展开更多
关键词 310S钢 fe-al渗层 包埋渗铝 热扩散处理 氯化盐腐蚀
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贵州威宁县玉龙地区Fe-Al岩系中Nb和REE差异性富集:TIMA和EPMA研究
5
作者 刘旭阳 陈军 +3 位作者 向震中 吴林 罗泰义 黄智龙 《矿物学报》 北大核心 2025年第3期570-580,共11页
铌(Nb)和稀土(REE)是我国重要的战略性关键矿产资源。黔西北地区峨眉山玄武岩(P_(2-3)em)顶部与宣威组(P_(3)x)/龙潭组(P_(3)l)底部的不整合接触界面,分布一套Nb、REE等多种关键金属富集矿化的Fe-Al岩系。微量元素分析结果显示,Nb和REE... 铌(Nb)和稀土(REE)是我国重要的战略性关键矿产资源。黔西北地区峨眉山玄武岩(P_(2-3)em)顶部与宣威组(P_(3)x)/龙潭组(P_(3)l)底部的不整合接触界面,分布一套Nb、REE等多种关键金属富集矿化的Fe-Al岩系。微量元素分析结果显示,Nb和REE在区内Fe-Al岩系剖面上的含量存在明显差异。本次工作以威宁县玉龙地区代表性Fe-Al岩系剖面的铝质黏土岩为对象,进行了矿物自动定量分析系统(TIMA)和电子探针(EPMA)分析,主要从矿物学方面探讨了Nb和REE差异性富集的控制因素及赋存状态。结果显示,矿物组合是控制Fe-Al岩系中Nb和REE差异性富集的重要因素之一。REE含量较高的铝质黏土岩矿物组合相对复杂,高岭石含量约84%,还含有一定量的绿泥石、伊利石、赤铁矿/磁铁矿、锐钛矿和石英,同时出现少量磷铝铈矿;Nb含量较高的铝质黏土岩矿物组合相对简单,高岭石含量95%左右,除少量锐钛矿和石英外,其他矿物很少。铝质黏土岩中Nb和REE的赋存状态存在明显差异。REE最主要以独立矿物磷铝铈矿的形式存在;Nb大部分以类质同象的形式赋存于锐钛矿,部分赋存于金红石等其他钛矿物。该成果对深入揭示黔西北、甚至西南地区同类型Fe-Al岩系中Nb、REE等多种关键金属富集机理及开发利用具有重要意义。 展开更多
关键词 fe-al岩系 Nb、REE差异富集 TIMA和EPMA 黔西北玉龙地区
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Fe-Al/Al_(2)O_(3)阻氚涂层氧化膜相变的稀土效应研究
6
作者 冯凡 袁晓明 张建通 《表面技术》 北大核心 2025年第18期209-215,共7页
目的探究稀土掺杂对Fe-Al/Al_(2)O_(3)复合涂层的微观特征、氧化动力学以及相变过程的影响,提升阻氚性能。方法采用包埋渗铝法在基体上分别沉积稀土改性与未经稀土改性的Fe-Al涂层,随后原位氧化制备了Fe-Al/Al_(2)O_(3)复合涂层。开展... 目的探究稀土掺杂对Fe-Al/Al_(2)O_(3)复合涂层的微观特征、氧化动力学以及相变过程的影响,提升阻氚性能。方法采用包埋渗铝法在基体上分别沉积稀土改性与未经稀土改性的Fe-Al涂层,随后原位氧化制备了Fe-Al/Al_(2)O_(3)复合涂层。开展热重分析实验,通过掠入射X射线衍射(GIXRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析观察氧化铝涂层结构和组织形貌在工艺温度下的演变规律。结果经稀土改性的Fe-Al/Al_(2)O_(3)复合涂层与基体结合良好,未出现孔洞和裂纹,Fe-Al层厚度约为17.0μm,氧化膜厚度约为200 nm;未经改性的涂层则出现明显裂纹,Fe-Al层厚度约为12.8μm。氧化动力学曲线表明,稀土改性Fe-Al层存在2个氧化阶段,Ⅰ阶段的氧化速率为3.78×10^(-14)g^(2)/(cm^(4)·s),Ⅱ阶段的氧化速率为2.72×10^(-15)g^(2)/(cm^(4)·s),二者均高于未经稀土改性Fe-Al层的氧化速率2.18×10^(-15) g^(2)/(cm^(4)·s)。改性样品经约180 min氧化后,氧化膜内开始形成α-Al_(2)O_(3)相;当氧化时间延长至4h,γ-Al_(2)O_(3)相已完全转化为单一α-Al_(2)O_(3)相。未改性样品氧化膜在同等氧化条件下,始终维持单一的γ-Al_(2)O_(3)相,未发生γ至α的相转变。结论稀土元素掺杂能够优化涂层与基体的结合特性,通过动态偏析、缺陷结构优化、电子态调制等机制协同提高Fe-Al层表面Al_(2)O_(3)的生长速率,在较低温条件下促进Al_(2)O_(3)发生相变,增加α-Al_(2)O_(3)相的比例,提高涂层阻氚性能。 展开更多
关键词 稀土改性 fe-al/al_(2)O_(3)复合涂层 阻氚涂层 α-al_(2)O_(3) 氧化动力学 相变过程
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Fe-Si-Al高级氧化催化剂非均相Fenton处理造纸废水 被引量：2
7
作者 刘育星 罗清 +5 位作者 张安龙 段超 宗晓宁 井天昊 刘雨恺 王旭 《陕西科技大学学报》 北大核心 2025年第1期8-14,45,共8页
造纸废水中的污染物种类繁多,COD_(Cr)排放量较大.目前,常规均相Fenton工艺在造纸废水深度处理中得到了广泛应用,然而该工艺存在硫酸亚铁用量较高和污泥产量较大的问题.本文将常规Fenton污泥为主要原料制取的Fe-Si-Al高级氧化催化剂应... 造纸废水中的污染物种类繁多,COD_(Cr)排放量较大.目前,常规均相Fenton工艺在造纸废水深度处理中得到了广泛应用,然而该工艺存在硫酸亚铁用量较高和污泥产量较大的问题.本文将常规Fenton污泥为主要原料制取的Fe-Si-Al高级氧化催化剂应用于非均相Fenton处理造纸废水,以COD_(Cr)的去除率和污泥产量作为评价指标,并利用SEM、XRD、FT-IR等现代仪器手段,研究其应用工艺及反应机理.结果表明,当反应体系初始pH值为3、催化剂投加量10 g/L、m(COD_(Cr))∶m(H_(2)O_(2))=1∶1、反应时间90 min时,COD_(Cr)的去除率可达73.6%,污泥产量较常规Fenton降低了91.8%.催化剂中的铁铝尖晶石(FeAl_(2)O_(4))和铁橄榄石(Fe_(2)SiO_(4))为体系提供Fe^(2+).催化剂经过10次循环利用,COD_(Cr)去除率仍保持在70%左右,表明其具有良好的循环利用性能.非均相Fenton降解有机物的种类较均相Fenton更多,可破坏苯环结构. 展开更多
关键词 fenton污泥 造纸废水 非均相feNTON fe-Si-al高级氧化催化剂
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Fe-10Ni-10Cr-xAl-1Si合金预氧化组织和抗高温氧化研究
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作者 赵锦毓 吴长军 +1 位作者 刘亚 苏旭平 《热加工工艺》 北大核心 2025年第4期89-95,104,共8页
研究了Fe-10Ni-10Cr-xAl-1Si(x=0,2,4,6wt%)合金在1000℃和10^(-20)atm氧气压力下的氧化行为,通过循环氧化实验测试了其高温抗氧化性。结果表明,当不添加铝时,氧化合金表面形成连续的Cr_(2)O_(3)膜,最外层为少量FeCr_(2)O_(4)尖晶石,内... 研究了Fe-10Ni-10Cr-xAl-1Si(x=0,2,4,6wt%)合金在1000℃和10^(-20)atm氧气压力下的氧化行为,通过循环氧化实验测试了其高温抗氧化性。结果表明,当不添加铝时,氧化合金表面形成连续的Cr_(2)O_(3)膜,最外层为少量FeCr_(2)O_(4)尖晶石,内层为树枝状SiO_(2);当添加2wt%Al时,Al_(2)O_(3)在SiO_(2)内侧生长,SiO_(2)量减少;当添加4wt%Al时,氧化膜的结构与添加2wt%Al时相似,氧化程度加深,表现为氧化膜厚度增加,Al_(2)O_(3)以树枝状形式存在;当Al含量为6wt%时,在合金表面形成连续且完整的Al_(2)O_(3)膜。未经预氧化和预氧化5 h后的样品在1000℃下氧化300 h,未经预氧化处理的合金氧化增重较大,添加铝的合金经预氧化处理后氧化增重显著降低。添加6wt%Al的试样单位面积增重最小,耐高温氧化性能最好。其中,Al_(2)O_(3)膜起到了阻止氧气进入合金的作用。 展开更多
关键词 预氧化 fe-Ni-Cr-al-Si 氧化薄膜 循环氧化
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MOG-Al/Fe凝胶材料在废水处理过程中的应用
9
作者 解玉方 聂志飞 +1 位作者 李明飞 穆金城 《水处理技术》 北大核心 2025年第8期104-109,共6页
金属-有机凝胶(MOG)是一种通过金属离子与有机配体在适宜条件下通过配位作用自组装而成的水凝胶材料,因其优异的机械性能与稳定性,在吸附、催化以及分子分离等方面具有广泛的应用潜力。本实验利用铝和铁合成了具有功能性材料MOG-Fe/Al... 金属-有机凝胶(MOG)是一种通过金属离子与有机配体在适宜条件下通过配位作用自组装而成的水凝胶材料,因其优异的机械性能与稳定性,在吸附、催化以及分子分离等方面具有广泛的应用潜力。本实验利用铝和铁合成了具有功能性材料MOG-Fe/Al絮凝剂,并对浆柏废水进行了处理评估与工艺优化。结果表明,在投加量为1.0 g、废水稀释浓度为100倍、絮凝温度30℃和废水pH为9的条件下,静置沉降12 h,MOG-Fe/Al凝胶显著提高了废水处理效果,浊度去除率达98.3%。另外,采用SEM、FT-IR、XPS、XRD、TG和BET对絮凝剂进行了表征。结果显示,合成的MOG-Fe/Al材料具有多孔不规则的形态,其比表面积为360.5 m^(2)/g,属于微介孔材料,进一步展示了MOG-Fe/Al凝胶材料在浆柏废水处理领域展现出重要的实用价值与广阔的发展前景。 展开更多
关键词 MOG-fe/al凝胶 水处理 絮凝剂 浆柏废水
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冷轧和退火处理对Fe-12Mn-7Al-0.2C-0.6Si钢组织及拉伸变形行为的影响
10
作者 刘焕优 耿一帆 +2 位作者 刘帅 陈林 冯运莉 《热加工工艺》 北大核心 2025年第4期53-58,共6页
对冷轧Fe-12Mn-7Al-0.2C-0.6Si钢进行退火处理,测试不同退火温度对试验钢拉伸性能的影响,并利用OM、XRD、EBSD等技术手段对试验钢的微观组织及拉伸变形行为进行研究。结果表明:试验钢经冷轧退火处理后,组织中含有奥氏体和铁素体两相,随... 对冷轧Fe-12Mn-7Al-0.2C-0.6Si钢进行退火处理,测试不同退火温度对试验钢拉伸性能的影响,并利用OM、XRD、EBSD等技术手段对试验钢的微观组织及拉伸变形行为进行研究。结果表明:试验钢经冷轧退火处理后,组织中含有奥氏体和铁素体两相,随退火温度升高,奥氏体相含量增加;随退火温度升高试验钢屈服和抗拉强度降低,塑性升高;拉伸变形初期应变主要集中在奥氏体相,随拉伸进一步进行应变向铁素相转移;综合考虑两相比例分数以及Al、Mn元素的偏聚现象,计算得到试验钢800℃退火后奥氏体相的层错能为40.4 mJ/m^(2)。结合EBSD观察结果,奥氏体相的变形机制为位错滑移。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-C钢 双相钢 微观组织 应变分布 层错能
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Pb(Ⅱ)配合物的晶体结构及其对Al^(3+)、Fe^(3+)的荧光检测性质
11
作者 宋合兴 江旭滢 +3 位作者 任娜娜 丁要蝶 王雅茹 孙赞 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第7期1887-1894,共8页
在水热条件下,以硝酸铅为金属源,1-萘甲酸(Hna)、4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶(Dmbpy)为配体合成了一例双核铅配合物[Pb_(2)(na)_(4)(Hna)_(2)(Dmbpy)_(2)],并通过元素分析(EA)、X-射线单晶衍射(SXRD)、X-射线粉末衍射(PXRD)、红外光谱(IR... 在水热条件下,以硝酸铅为金属源,1-萘甲酸(Hna)、4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶(Dmbpy)为配体合成了一例双核铅配合物[Pb_(2)(na)_(4)(Hna)_(2)(Dmbpy)_(2)],并通过元素分析(EA)、X-射线单晶衍射(SXRD)、X-射线粉末衍射(PXRD)、红外光谱(IR)和热重分析(TGA)进行表征。单晶X-射线衍射结果表明:该配合物属三斜晶系P1空间群,中心金属Pb(Ⅱ)位于七配位的畸形五角双锥构型中,结构单元通过分子间C—H…O氢键、π…π堆积作用以及C—H…π作用形成二维超分子结构。固态荧光测试发现该配合物在334 nm的激发波长下,最大发射波长为380 nm。金属离子荧光传感与抗干扰实验表明,该配合物不仅具备良好的抗干扰能力,Al^(3+)能增强该配合物的荧光且增强常数为6.34×10^(4) M^(-1),检出限为0.09μM;Fe^(3+)能淬灭该配合物的荧光且淬灭常数为2.42×10^(4) M^(-1),检出限为0.24μM,同时探讨了该配合物的荧光增强/淬灭机理。 展开更多
关键词 铅配合物 晶体结构 固态发射 荧光识别 al^(3+) fe^(3+)
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不同形貌Al-Fe金属的块体压制成形模拟研究
12
作者 李振亮 王鑫 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第4期71-77,共7页
文章以含40%Al的Al-Fe复合金属为研究对象,对颗粒状和屑状40Al-Fe复合金属分别进行压制预变形,并对屑状40Al-Fe复合金属预制坯进行了二次热压缩变形,重点研究压制预变形及二次热压缩对Al-Fe复合金属成形性和界面影响。结果表明:压力为16... 文章以含40%Al的Al-Fe复合金属为研究对象,对颗粒状和屑状40Al-Fe复合金属分别进行压制预变形,并对屑状40Al-Fe复合金属预制坯进行了二次热压缩变形,重点研究压制预变形及二次热压缩对Al-Fe复合金属成形性和界面影响。结果表明:压力为16 MPa时,颗粒状40Al-Fe复合金属预制坯(密度为4.54 g/cm^(3))成形性良好且形成致密界面;压力为16 MPa时,屑状40Al-Fe复合金属预制坯(密度为3.50 g/cm3)可以成形但界面存在孔洞,Al屑主要为“片层状”“狗牙状”“圆圈状”“波浪状”,其经二次热压缩变形,“圆圈状”Al屑连成一个整体,“狗牙状”与“波浪状”Al屑均演变为“片层状”,而Fe屑仍为“片层状”“块状”,未发生明显变形。变形温度300℃、变形速率0.5 s^(-1)、变形程度0.1是目前生产工艺最佳参数,此时屑状40Al-Fe复合金属成形性最佳且界面结合良好(密度为4.66 g/cm^(3))。 展开更多
关键词 压制成形 al-fe复合金属 界面
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Al-Cr-Fe-Mn-Ni高熵合金中的L2_(1)相的相稳定性及其性能研究 被引量：2
13
作者 易慧 吴长军 +3 位作者 周琛 刘亚 陆晓旺 苏旭平 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期196-204,共9页
为开发兼具良好强度与塑性的BCC基高熵合金,可引入与基体共格的B2或L2_(1)相。L2_(1)相具有更好的抗蠕变性能,有望在高温环境中得到应用。但是,目前对BCC型高熵合金中L2_(1)相的存在规律、相稳定性及其对合金性能的影响还缺乏深入的研... 为开发兼具良好强度与塑性的BCC基高熵合金,可引入与基体共格的B2或L2_(1)相。L2_(1)相具有更好的抗蠕变性能,有望在高温环境中得到应用。但是,目前对BCC型高熵合金中L2_(1)相的存在规律、相稳定性及其对合金性能的影响还缺乏深入的研究。为此,本工作研究了电弧熔炼制备的铸态Al_(0.5)Cr_(2.5-x)FeMn_(x)Ni(x=0.5~1.75)、Al_(0.75)Cr_(2.25-y)FeMn_(y)Ni(y=0.25~1.5)、AlCr_(2-z)FeMn_(z)Ni(z=0.5~1.5)高熵合金的相组成,及800℃或1000℃真空退火120 h对合金组织和相组成的影响。研究表明,这些合金中L2_(1)相的成分特征由40%~50%(原子分数)Ni和15%~20%(原子分数)Al、Mn组成。L2_(1)相只存在于Al含量为10%~15%(原子分数)的合金中,且多以BCC+L2_(1)两相共存,获得的组织为编织网状的调幅分解组织。当Al含量达到20%(原子分数)后,合金则由BCC+B2两相构成。L2_(1)相的存在会使BCC型XRD特征峰出现明显的峰分裂。经过800℃或1000℃退火后,合金中L2_(1)相仍能稳定存在,合金显微组织发生粗化并会形成σ或FCC相。铸态合金的硬度随Mn含量的增加而降低,含L2_(1)相的合金的硬度在463HV~558HV范围内。800℃退火会使含5%~15%(原子分数)Mn的合金硬度降低70HV~100HV,但由于硬质σ相的析出,含20%~30%(原子分数)Mn的合金硬度提高200HV以上;1000℃退火后,由于软质FCC相的形成,合金的硬度略有降低,这些结果将为BCC型高熵合金的设计奠定基础。 展开更多
关键词 al-Cr-fe-Mn-Ni 高熵合金 L2_(1)相 硬度 相稳定性
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Fe-C-Mn-Si-Al双相钢两相区加热过程中的奥氏体相变行为研究 被引量：1
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作者 谢钊远 林关强 +1 位作者 王定峰 蓝慧芳 《热加工工艺》 北大核心 2024年第17期127-130,共4页
采用Dictra软件模拟与实验验证相结合,研究了不同加热条件下铁素体+渗碳体向奥氏体的相变过程,重点分析了渗碳体溶解规律及其对奥氏体相变动力学的影响规律,借助场发射电子探针对不同加热路径下的铁素体及马氏体组织形貌及元素分布进行... 采用Dictra软件模拟与实验验证相结合,研究了不同加热条件下铁素体+渗碳体向奥氏体的相变过程,重点分析了渗碳体溶解规律及其对奥氏体相变动力学的影响规律,借助场发射电子探针对不同加热路径下的铁素体及马氏体组织形貌及元素分布进行观测,使用透射电镜对渗碳体和残余奥氏体进行了表征。结果表明,慢速加热至740℃长时间等温与加热至780℃较短时间等温对比发现,虽然渗碳体刚溶解完全时的奥氏体分数相差不大,但在渗碳体溶解的过程中,奥氏体相变的方式不尽相同。在慢速加热条件下,铁素体晶界处为奥氏体优先形核地点;快速加热条件下,由于形核驱动力提高,铁素体晶粒内部的渗碳体处同样可以形核。740℃等温结合快速加热,获得了马氏体与残余奥氏体的“壳-核”组织结构。 展开更多
关键词 fe-C-Mn-Si-al钢 渗碳体溶解 奥氏体相变 残余奥氏体
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面向高频应用的Fe-Si-Al软磁粉芯制备工艺改进及性能表征 被引量：1
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作者 张学斌 熊汉武 +4 位作者 吴鹏 曾旭东 杨富尧 邹中秋 苏海林 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期487-493,共7页
为了提升Fe-Si-Al软磁粉芯的抗饱和性能,解决高频下产生较大的磁损耗等问题,本研究利用Al3+水解法制备了氧化铝包覆小粒径Fe-Si-Al粉末制备软磁粉芯工艺,探究了铝源液中氧化铝含量和成型压强对软磁粉芯高频磁性能的影响。运用扫描电子... 为了提升Fe-Si-Al软磁粉芯的抗饱和性能,解决高频下产生较大的磁损耗等问题,本研究利用Al3+水解法制备了氧化铝包覆小粒径Fe-Si-Al粉末制备软磁粉芯工艺,探究了铝源液中氧化铝含量和成型压强对软磁粉芯高频磁性能的影响。运用扫描电子显微镜对经不同氧化铝含量的铝源液水解物包覆处理的Fe-Si-Al粉末表面形貌进行了表征,借助傅里叶红外光谱仪对包覆层成分进行分析。结果表明随着氧化铝含量增加,由包覆层引起的结构退磁场逐渐增大,软磁粉芯的有效磁导率减小,抗磁饱和性能改善;成型压强主要通过影响粉芯内部的气隙率和包覆层的质量来影响粉芯磁性能,压强越大,气隙率越小,有效磁导率越大,但压强过大会破坏粉末表面包覆层,恶化磁性能。经测定氧化铝含量为2.0 wt%、成型压强为1 860 MPa时获得的软磁粉芯的有效磁导率约为60;外加直流磁场强为8 000 A/m时,粉芯的有效磁导率百分比(%μe)高达63.84%;200 kHz/50 mT条件下磁损耗为235.7 mW/cm^(3)。 展开更多
关键词 fe-Si-al软磁粉芯 高频 绝缘包覆 磁损耗 抗磁饱和性能
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Al-5%Fe-xNi合金的组织演变与热学性能
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作者 莫丽玲 江民浩 杜军 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期74-82,共9页
通过传统铸造法制备Al-5%Fe-xNi(x=0%,1.5%,5%,7.5%,10%,质量分数,下同)合金,观察Ni加入后合金中初生相的形态和尺寸变化,分析合金凝固过程的转变情况以及Ni加入对初生相和共晶组织的影响,探讨Ni含量对合金组织及热学性能的影响。结果表... 通过传统铸造法制备Al-5%Fe-xNi(x=0%,1.5%,5%,7.5%,10%,质量分数,下同)合金,观察Ni加入后合金中初生相的形态和尺寸变化,分析合金凝固过程的转变情况以及Ni加入对初生相和共晶组织的影响,探讨Ni含量对合金组织及热学性能的影响。结果表明:随着Ni含量的增加,合金中的初生相由不规则块状转变为针状。当Ni含量超过5%时,共晶组织减少,初生相转变为规则排列的Al_(9)FeNi相。Ni的加入显著改变合金的凝固过程,使得初生相析出反应由L→Al_(13)Fe_(4)转变为L→Al_(9)FeNi或L+Al13Fe4→Al9FeNi,共晶析出反应由L→α-Al+Al_(13)Fe_(4)逐渐转变为L+Al_(13)Fe_(4)→α-Al+Al9FeNi和L→Al3Ni+α-Al+Al9FeNi。随着Ni含量的增加,析出相体积分数增大,合金的热导率和热膨胀系数随之降低,热膨胀系数从Al-5%Fe的19.9×10^(-6)K^(-1)(@25~200℃)降至Al-5%Fe-10%Ni的17.6×10^(-6)K^(-1)(@25~200℃)。采用通用有效介质理论(GEMT)模型和修正的Turner模型分别对合金的热导率和热膨胀系数进行预测,发现模拟值与实验值吻合较好。 展开更多
关键词 al-fe-Ni合金 组织演变 热导率 热膨胀 量化分析
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扫描速度对激光熔覆Fe-Al合金熔覆层组织及性能的影响
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作者 姚文博 刘忱 +1 位作者 商硕 刘常升 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期170-178,共9页
为提高工程用高强钢的耐蚀性并降低使用材料成本,采用光纤激光器在Q960E高强钢表面以同轴送粉工艺制备Fe-Al合金熔覆层,研究不同扫描速度对组织及耐蚀性的影响.结果表明,熔覆层的晶粒形态与元素分布及含量都受到扫描速度的影响.物相主要... 为提高工程用高强钢的耐蚀性并降低使用材料成本,采用光纤激光器在Q960E高强钢表面以同轴送粉工艺制备Fe-Al合金熔覆层,研究不同扫描速度对组织及耐蚀性的影响.结果表明,熔覆层的晶粒形态与元素分布及含量都受到扫描速度的影响.物相主要由DO3结构的Fe3Al相和B2结构的FeAl相以共晶形式组成.熔覆层的硬度随扫描速度增加受晶粒细化的影响逐渐提高.3种扫描速度下的熔覆层自腐蚀电位随扫描速度增加先上升后下降,自腐蚀电流密度先减小后增大,经过极化后的熔覆层表面点蚀坑随扫描速度的增加先由深变浅,后点蚀坑面积扩大. 展开更多
关键词 激光熔覆 fe-al合金 扫描速度 微观组织 电化学性能
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退火温度对Fe-0.4C-2Mn-4Al高强钢组织与拉伸性能的影响
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作者 马晓杰 樊伟 +1 位作者 冯运莉 李杰 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期19-24,共6页
通过真空感应炉熔炼、热轧、冷轧和退火工艺制备Fe-0.4C-2Mn-4Al高强钢,研究了退火温度(650,700,750,800℃)对其显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:不同温度退火后试验钢的组织与热轧和冷轧态试验钢基本相同,均由δ-铁素体、α-铁素... 通过真空感应炉熔炼、热轧、冷轧和退火工艺制备Fe-0.4C-2Mn-4Al高强钢,研究了退火温度(650,700,750,800℃)对其显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:不同温度退火后试验钢的组织与热轧和冷轧态试验钢基本相同,均由δ-铁素体、α-铁素体、渗碳体以及细小的κ型碳化物组成;随着退火温度的升高,δ-铁素体条带逐渐消失,再结晶程度增加,α-铁素体晶粒尺寸增大,碳化物数量减少;750℃退火后α-铁素体与渗碳体的分布最为均匀。不同温度退火态试验钢的拉伸曲线均未见明显的屈服平台,说明试验钢发生连续均匀的塑性变形;随着退火温度的升高,试验钢的抗拉强度、屈服强度整体呈降低趋势,断后伸长率呈增大趋势。当退火温度为750℃时,试验钢的强塑积最大,为14.28 GPa·%,加工硬化能力最好,综合性能最好。 展开更多
关键词 fe-C-Mn-al高强钢 退火 显微组织 拉伸性能 加工硬化率
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累积连续流变挤压对Al-Mg(-Mn-Fe)合金组织性能影响
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作者 高民强 杨博威 管仁国 《精密成形工程》 北大核心 2024年第7期215-223,共9页
目的研究多道次累积连续流变挤压变形对Al-Mg(-Mn-Fe)合金组织演化和力学行为的影响,为高性能细晶Al-Mg(-Mn-Fe)合金的制备提供借鉴与参考。方法采用连续流变挤压方法制备Al-Mg(-Mn-Fe)合金,对流变挤压态Al-Mg(-Mn-Fe)合金进行多道次累... 目的研究多道次累积连续流变挤压变形对Al-Mg(-Mn-Fe)合金组织演化和力学行为的影响,为高性能细晶Al-Mg(-Mn-Fe)合金的制备提供借鉴与参考。方法采用连续流变挤压方法制备Al-Mg(-Mn-Fe)合金,对流变挤压态Al-Mg(-Mn-Fe)合金进行多道次累积连续流变挤压变形,研究多道次变形前后Al-Mg(-Mn-Fe)合金的微观组织和力学性能变化,讨论变形过程中Al_(6)(Mn,Fe)相对动态再结晶的影响,揭示累积连续流变挤压态Al-Mg(-Mn-Fe)合金的强化机制。结果经3道次累积连续流变挤压变形后,Al-Mg合金和Al-Mg-Mn-Fe合金的平均晶粒尺寸分别减小至21.5μm和2.8μm,细化效果显著;在多道次变形过程中,Al-Mg-Mn-Fe合金内的Al_(6)(Mn,Fe)相逐渐破碎细化并趋于均匀分布,再结晶驱动力增加,阻碍再结晶晶粒长大;经3道次变形后,Al-Mg合金杆材的抗拉强度和伸长率同步提高至267.4 MPa和52.2%,而Al-Mg-Mn-Fe合金杆材的抗拉强度提高至364.2 MPa,伸长率降低至31.7%,该合金的强化机制主要包括细晶强化、位错强化和第二相强化。结论累积连续流变挤压变形可有效细化合金内的晶粒及第二相,提高Al-Mg(-Mn-Fe)合金的综合力学性能。 展开更多
关键词 al-Mg(-Mn-fe)合金 累积连续流变挤压 变形道次 组织性能
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Fe元素对Al-Si系再生铝合金组织性能的影响机理及其控制技术研究
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作者 孟达 夏岽尊 +2 位作者 范玉虎 薛帅 闫亮亮 《热加工工艺》 北大核心 2024年第23期7-13,共7页
Al-Si系铸造铝合金以其良好的铸造工艺性,高强度、耐磨和抗腐蚀等优点,被广泛应用于航空航天、船舶、交通、建筑车等具有轻量化需求的行业。同时Al-Si系铸造铝合金可多次循环利用,具有显著的经济优势。然而,铝合金在循环使用过程中的Fe... Al-Si系铸造铝合金以其良好的铸造工艺性,高强度、耐磨和抗腐蚀等优点,被广泛应用于航空航天、船舶、交通、建筑车等具有轻量化需求的行业。同时Al-Si系铸造铝合金可多次循环利用,具有显著的经济优势。然而,铝合金在循环使用过程中的Fe元素杂质累积问题,影响了其品质和综合性能。综述了Fe含量对铝合金微观组织和性能的影响机理,并对添加元素中和法、熔体处理法以及热处理方法对Fe元素的控制进行了论述,对铝合金中Fe杂质元素的控制方法进行了展望。 展开更多
关键词 al-Si系铸造铝合金 fe元素 元素中和法 熔体处理法 热处理
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