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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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Fe-Al/Al_(2)O_(3)阻氚涂层氧化膜相变的稀土效应研究
5
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
6
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
7
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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Er和Cr对Al-Ni-Fe合金显微组织与力学性能的影响
8
作者 谭纬文 林冲 +2 位作者 王彦伟 吕书林 吴树森 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2025年第6期946-954,共9页
研究了不同Er、Cr含量对Al-4Ni-0.4Fe合金显微组织与力学性能的影响。结果表明,当Al-4Ni合金中的Fe含量由0.4%增至0.8%时,组织中除了长针状共晶Al_(9)FeNi相外,还生成了粗大初生Al_(9)FeNi相。单独添加Er后,组织中析出了球状Al_(9)Ni3Er... 研究了不同Er、Cr含量对Al-4Ni-0.4Fe合金显微组织与力学性能的影响。结果表明,当Al-4Ni合金中的Fe含量由0.4%增至0.8%时,组织中除了长针状共晶Al_(9)FeNi相外,还生成了粗大初生Al_(9)FeNi相。单独添加Er后,组织中析出了球状Al_(9)Ni3Er相,其主要分布在晶界附近,促使Al_(9)FeNi相由长针状转变为短片状或网状。单独添加Cr后,组织中生成了层片状的Al_(9)(Fe,Cr)Ni相。随着Cr含量提高,针状Al_(9)(Fe,Cr)Ni相的平均长度逐渐减小,层片状Al_(9)(Fe,Cr)Ni相的体积分数逐渐增加。当Er和Cr的添加量分别为0.4%与0.8%时,对Al-4Ni-0.4Fe合金组织中的α-Al枝晶和第二相的细化效果最好,此时合金力学性能最优,抗拉强度分别为143 MPa与154 MPa,伸长率分别为15.5%与15.9%。 展开更多
关键词 al-Ni-fe合金 铒 铬 显微组织 力学性能
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负载Fe/Al的竹屑生物炭对土霉素的高效去除:Fe和Al的协同作用
9
作者 胡天佑 陈志莉 刘立恒 《环境科学》 北大核心 2025年第10期6318-6333,共16页
目前,关于Fe/Al双金属生物炭去除土霉素(OTC)的研究鲜有报道.以竹屑基载Fe/Al生物炭(AFBC)、载Fe生物炭(FBC)和载Al生物炭(ABC)为对象,通过批实验考察了它们去除OTC的差异,并结合相关分析,初步探讨了它们去除OTC的机制,明确了AFBC去除OT... 目前,关于Fe/Al双金属生物炭去除土霉素(OTC)的研究鲜有报道.以竹屑基载Fe/Al生物炭(AFBC)、载Fe生物炭(FBC)和载Al生物炭(ABC)为对象,通过批实验考察了它们去除OTC的差异,并结合相关分析,初步探讨了它们去除OTC的机制,明确了AFBC去除OTC的高效性和Fe/Al的协同作用.在相关研究条件下,AFBC对OTC的去除能力均高于FBC和ABC;在相同的OTC去除效率水平,AFBC的剂量为0.8 g·L^(-1),显著低于FBC和ABC的1.0 g·L^(-1).OTC的去除更好地遵循了Elovich模型,AFBC的α值(45.56)和α/β值(327.9)远高于FBC和ABC;OTC的去除速率主要受液膜扩散影响.Langmuir、Freundlich和Temkin模型对3种生物炭去除OTC的良好描述表明表面化学作用决定了OTC的去除能力:AFBC对OTC的最大去除能力为157.7 mg·g^(-1)(298 K)、185.0 mg·g^(-1)(308 K)和218.7 mg·g^(-1)(318 K),分别为FBC和ABC的1.04~1.20倍和1.51~1.83倍.OTC的去除是自发的和吸热的,而AFBC所需要的热量更小.吸附和降解是OTC去除的主要途径,它们对不同生物炭去除OTC的贡献分别为57.90%和42.10%(AFBC)、63.79%和36.21%(FBC)以及79.73%和20.27%(ABC).3种生物炭具有3条类似的降解OTC的路径,且降解产物总体是低毒害的.总之,与FBC和ABC相比,AFBC对OTC的亲和力更强,且Al使其比FBC能提供更多的吸附位点,而Fe和Al强化了·OH和SO_(4)^(-)·的降解作用.研究结果将为负载Fe/Al双金属生物炭在含OTC水体处理及修复中的实际应用提供重要的技术支持和理论依据. 展开更多
关键词 土霉素(OTC) fe/al双金属生物炭(AFBC) 吸附 降解 协同作用
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MOG-Al/Fe凝胶材料在废水处理过程中的应用
10
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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Al元素含量对Fe-Mn-Al-C系轻质高强钢组织性能的影响
11
作者 史津铭 李激光 +3 位作者 庞启航 李维娟 戚桓 张俊凯 《轧钢》 北大核心 2025年第4期20-26,共7页
海洋工程装备在严苛的服役环境(高盐、高湿、冲击载荷等)下面临轻量化与高强韧协同设计的挑战,传统海洋平台用钢难以兼顾轻量化与力学性能的需求,而Fe-Mn-Al-C系轻质高强钢因其低密度(较传统钢减轻10%~20%)、高强度和良好的焊接性能,成... 海洋工程装备在严苛的服役环境(高盐、高湿、冲击载荷等)下面临轻量化与高强韧协同设计的挑战,传统海洋平台用钢难以兼顾轻量化与力学性能的需求,而Fe-Mn-Al-C系轻质高强钢因其低密度(较传统钢减轻10%~20%)、高强度和良好的焊接性能,成为极具潜力的替代材料。目前在“轧制+固溶处理”工艺下,Al元素含量合理设计是Fe-Mn-Al-C系轻质高强钢性能提升的重要手段。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散衍射技术(EBSD)等表征手段,分析了阶段制备工艺轧制+固溶处理条件下Al元素含量对Fe-Mn-Al-C系轻质高强钢组织性能的影响。结果表明:Al元素质量分数分别为5%、8%、12%时,实验钢经轧制处理后,其显微组织由奥氏体和铁素体组成,随着Al元素含量的增加,奥氏体形态由等轴状向针状转变,大角度晶界比例由57%提高至89%。Al元素质量分数为8%的轧态实验钢表现出最优强度-塑性匹配,抗拉强度为747 MPa,伸长率为28.3%;经1000℃固溶处理后,其综合性能进一步提升,抗拉强度为701 MPa,屈服强度为612 MPa,伸长率为38.3%,断口呈韧性断裂特征。通过Al元素含量优化与工艺调控,实现了Fe-Mn-Al-C系轻质高强钢双相组织的精准设计,为海洋工程用钢开发提供了理论依据。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-C系轻质高强钢 固溶处理 al元素含量 力学性能 显微组织 海洋工程用钢 轻量化
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中锰Fe-Mn-Al-C钢强化机制研究进展与Q&P处理应用展望 被引量：1
12
作者 马涛 霍力图 +2 位作者 董鑫平 张宏博 李运刚 《中国冶金》 北大核心 2025年第2期1-12,共12页
轻量化是解决汽车行业大气污染,实现“碳达峰”“碳中和”的重要途径。锰质量分数为3%~12%的中锰Fe-Mn-Al-C钢因密度低、力学性能优良,且具备显著的低成本和生产加工优势,在汽车结构材料领域具有广阔应用前景。基于国内外研究现状系统... 轻量化是解决汽车行业大气污染,实现“碳达峰”“碳中和”的重要途径。锰质量分数为3%~12%的中锰Fe-Mn-Al-C钢因密度低、力学性能优良,且具备显著的低成本和生产加工优势,在汽车结构材料领域具有广阔应用前景。基于国内外研究现状系统介绍了中锰Fe-Mn-Al-C低密度钢的强化机制,总结了不同热处理工艺条件对中锰低密度钢力学性能和变形过程中残余奥氏体稳定性的影响和作用机理。结合研究现状指出目前中锰低密度钢力学性能较传统汽车用钢仍有差距,尚难满足整车应用需求。聚焦发展历史和研究现状归纳了淬火-配分工艺的特点,分析了淬火-配分钢的强化机制,从加热温度、淬火温度、配分温度、配分时间的角度探讨了影响中锰钢力学性能的因素。基于当前中锰Fe-Mn-Al-C低密度钢性能提升的需求并结合其元素组成和微观组织形貌特性,指出通过淬火-配分工艺可增加中锰Fe-Mn-Al-C低密度钢中残余奥氏体体积分数和稳定性,进而实现力学性能提升。未来需要关注的研究方向,一是如何设计合理的Q&P工艺参数避免钢中粗大的κ-碳化物析出,二是需探究中锰低密度钢中κ-碳化物强化与TRIP效应之间是否存在多元强化机制的协同作用,三是查清Q&P处理是否会通过影响原始奥氏体晶粒尺寸大小等进而改变相变过程中马氏体组织的不均匀性,以及不同马氏体亚结构特性对残余奥氏体形核位点和形貌特征的作用规律,以为该工艺在生产中的普及和优化改进提供参考。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-C 中锰 淬火-配分 TRIP效应 残余奥氏体 稳定性
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不同叠层Fe-25Mn-9Al-8Ni-1C-0.2Ti材料含硫边界的摩擦磨损性能研究
13
作者 朱敏 白亚平 +2 位作者 何子博 李建平 杨忠 《西安工业大学学报》 2025年第4期640-651,共12页
为了解决气缸盖零部件在苛刻工况下的磨损问题,采用机械合金化与热压烧结相结合的工艺制备不同成分叠层的铁基复合材料,研究不同叠层材料显微组织、密度、硬度、压缩性能及含硫边界润滑下的摩擦磨损性能。制备了基体材料(Fe-25Mn-9Al-8N... 为了解决气缸盖零部件在苛刻工况下的磨损问题,采用机械合金化与热压烧结相结合的工艺制备不同成分叠层的铁基复合材料,研究不同叠层材料显微组织、密度、硬度、压缩性能及含硫边界润滑下的摩擦磨损性能。制备了基体材料(Fe-25Mn-9Al-8Ni-1C-0.2Ti)、具有仿生叠层结构特征的复合材料(Fe+AlN)/Fe-25Mn-9Al-8Ni-1C-0.2Ti、(Al+AlN)/Fe-25Mn-9Al-8Ni-1C-0.2Ti。结果表明:基体材料、加入不同成分叠层的复合材料物相均由奥氏体和B2-NiAl相组成。(Fe+AlN)复合材料、(Al+AlN)复合材料抗压强度分别为2332.65,2589.00 MPa,与基体相比,分别提高了4.8%,16.3%。含硫边界润滑工况下,(Fe+AlN)复合材料、(Al+AlN)复合材料平均摩擦系数分别为0.175,0.076,与基体相比,分别下降了4.4%,58.5%。结合以上,(Al+AlN)复合材料的综合性能最优异。结论可为气缸盖零部件的研发提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 热压烧结 fe-Mn-al-C系合金 叠层复合材料 含硫边界润滑
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Fe-Mn-Al-C低密度钢的研究现状及Nb合金化应用展望 被引量：1
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作者 霍力图 马涛 +2 位作者 高建新 毕骁 李运刚 《金属热处理》 北大核心 2025年第5期116-123,共8页
系统介绍了Fe-Mn-Al-C钢的种类以及合金元素的作用机制,综述了不同热处理工艺对Fe-Mn-Al-C钢显微结构和力学性能的影响。并结合Nb合金化在钢中的作用研究现状,提出通过添加Nb元素,促进Fe-Mn-Al-C钢中第二相NbC析出,使晶粒细化,来改善Fe-... 系统介绍了Fe-Mn-Al-C钢的种类以及合金元素的作用机制,综述了不同热处理工艺对Fe-Mn-Al-C钢显微结构和力学性能的影响。并结合Nb合金化在钢中的作用研究现状,提出通过添加Nb元素,促进Fe-Mn-Al-C钢中第二相NbC析出,使晶粒细化,来改善Fe-Mn-Al-C钢性能的Nb合金化应用展望。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-C低密度钢 Nb合金化 热处理 组织 力学性能
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Be对Al-Fe-Cu合金微观组织及时效性能的影响 被引量：1
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作者 宗立君 吴亚平 +1 位作者 杜宝帅 代正昆 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2025年第1期99-103,共5页
采用光学显微镜(OM)与扫描电镜(SEM)观察了添加Be元素前后的Al-Fe-Cu合金微观组织,利用拉伸试验机和双电桥法检测了Al-Fe-Cu合金力学性能与电导率的变化。结果表明,加入Be后,铸态和均匀态的Al-Fe-Cu-Be合金中第二相的析出物数量增多,呈... 采用光学显微镜(OM)与扫描电镜(SEM)观察了添加Be元素前后的Al-Fe-Cu合金微观组织,利用拉伸试验机和双电桥法检测了Al-Fe-Cu合金力学性能与电导率的变化。结果表明,加入Be后,铸态和均匀态的Al-Fe-Cu-Be合金中第二相的析出物数量增多,呈细小弥散分布;经总变形量为86%的冷拔后,Al-Fe-Cu-Be合金的抗拉强度可达161 MPa,较Al-Fe-Cu合金提高了37%。在180、210和240℃下分别时效3、6和9 h后,Al-Fe-Cu-Be合金的抗拉强度最高达175 MPa,电导率最高达32.36 MS/m。 展开更多
关键词 Be元素 al-fe-Cu铝合金 微观组织 时效 电导率
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塑性变形对Al-Fe合金线材组织与性能的影响
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作者 李程辉 李荣华 +5 位作者 侯嘉鹏 顾建 李冬青 范雪圆 王硕 张哲峰 《金属热处理》 北大核心 2025年第11期110-117,共8页
通过铸造、锻造、热挤压和冷拉拔的工艺制备了直径∅5 mm的Al-Fe合金线,考察了各塑性变形工艺对Al-Fe合金线微观组织和性能的影响规律。结果表明,随着塑性变形量的不断增加,Al-Fe合金线径向晶粒尺寸从铸态的粗晶逐步细化至拉拔态的超细晶... 通过铸造、锻造、热挤压和冷拉拔的工艺制备了直径∅5 mm的Al-Fe合金线,考察了各塑性变形工艺对Al-Fe合金线微观组织和性能的影响规律。结果表明,随着塑性变形量的不断增加,Al-Fe合金线径向晶粒尺寸从铸态的粗晶逐步细化至拉拔态的超细晶,并且形成了较强的<111>丝织构和较弱的<001>织构,另外,在Al-Fe合金线内可观察到纳米尺度的析出相。性能测试表明Al-Fe合金线抗拉强度为175.4 MPa,断裂总延伸率为9.4%,导电率达到58.89%IACS。理论分析表明Al-Fe合金线的强化机制为析出强化、细晶强化和织构强化,而Al-Fe合金线电阻率的影响因素则主要来自于析出相、晶界和固溶原子。进一步定量分析表明,析出相和晶界对强度的贡献相近,但析出相所引起的电阻率增量约为晶界的10倍,说明在强化材料的同时,晶界对导电性能的损害较小,因此晶界作为强化组织相较于析出相,能更高效地平衡强度和导电性。 展开更多
关键词 塑性加工 al-fe合金 微观组织 强度 导电率
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时效处理对Fe-Mn-Al-C低密度高锰钢低温变形行为的影响
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作者 牛佳佳 孙磊 +2 位作者 霍光瑞 杨常举 高珍鹏 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第11期150-158,共9页
探索Fe-Mn-Al-C系低密度钢的低温性能和变形行为对扩展其在低温领域的应用具有重要意义。采用扫描电镜、透射电镜和万能拉伸试验机等研究了时效处理对Fe-30Mn-9Al-0.9C低密度高锰钢组织性能的影响。结果表明:试验钢的晶粒取向均呈随机分... 探索Fe-Mn-Al-C系低密度钢的低温性能和变形行为对扩展其在低温领域的应用具有重要意义。采用扫描电镜、透射电镜和万能拉伸试验机等研究了时效处理对Fe-30Mn-9Al-0.9C低密度高锰钢组织性能的影响。结果表明:试验钢的晶粒取向均呈随机分布,经-196℃拉伸变形后,绝大部分晶粒取向倾向于<001>//拉伸方向或<111>//拉伸方向;经600或650℃时效12 h后,试验钢在室温和-196℃拉伸时均呈脆性断裂,甚至在弹性变形阶段就发生脆断;经550℃时效0.5 h后,试验钢在-196℃下的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别为1591 MPa、1784 MPa和31.4%;试验钢经550℃时效处理的反快速傅里叶变换(IFFT)和选区电子衍射花样中存在较强超点阵衍射,表明存在短程有序的κ-碳化物,使其在低温条件下的塑性变形机制依然以平面滑移为主。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-C低密度高锰钢 低温变形 有序相 平面滑移
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Fe-Al-O三元系热力学优化
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作者 丁叶晴 鲁晓刚 《上海金属》 2025年第5期97-102,共6页
对Fe-Al-O及其子二元体系热力学进行了系统评估。采用CALPHAD方法和缔合物模型描述液相,对Fe-Al、Fe-O、FeO-Al2 O3及Fe2 O3-Al2 O3体系进行了评估和优化。结果表明:优化的相图和热力学数据与试验结果相符,可作为现有冶金热力学数据库... 对Fe-Al-O及其子二元体系热力学进行了系统评估。采用CALPHAD方法和缔合物模型描述液相,对Fe-Al、Fe-O、FeO-Al2 O3及Fe2 O3-Al2 O3体系进行了评估和优化。结果表明:优化的相图和热力学数据与试验结果相符,可作为现有冶金热力学数据库的重要补充。 展开更多
关键词 CalPHAD 方法 fe-al-O 体系 相图 热力学优化
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基于微量Fe影响机制的Al-Mg-Si合金成分再设计与性能优化
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作者 杨林 朱明伟 +4 位作者 江鸿翔 黄程毅 王博 任月路 何杰 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2025年第4期613-620,共8页
研究了微量Fe对Al-Mg-Si合金显微组织、电导率和力学性能的影响,阐明了微量Fe的作用机理。在此基础上,提出通过添加适量Si以消除Fe不利影响的策略。结果表明,微量Fe对Al-Mg-Si合金强度影响较小,但降低了合金的伸长率和电导率。Fe的存在... 研究了微量Fe对Al-Mg-Si合金显微组织、电导率和力学性能的影响,阐明了微量Fe的作用机理。在此基础上,提出通过添加适量Si以消除Fe不利影响的策略。结果表明,微量Fe对Al-Mg-Si合金强度影响较小,但降低了合金的伸长率和电导率。Fe的存在促使Al-Mg-Si合金凝固过程中产生AlFeSi相,由此提高了α-Al基体中Mg的固溶度。在Al-0.6Mg-0.35Si-0.1Fe合金中添加Si时,合金的电导率随着Si的添加量先增大后减小。添加0.06%的Si在峰值时效状态下,合金屈服强度、抗拉强度、伸长率和电导率分别从182 MPa、200 MPa、11.75%和33.23 MS/m提升至195.33 MPa、216 MPa、13%和33.72 MS/m。 展开更多
关键词 al-MG-SI合金 微量fe 力学性能 电导率
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激光定向能量沉积制备Fe-Cr-C-Al硬质合金组织与性能研究
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作者 胡卓涛 吴东升 +4 位作者 张大斌 孙杰 郑小强 黄佳瑜 刘鹏飞 《应用激光》 北大核心 2025年第7期11-21,共11页
采用激光定向能量沉积的方式在316L不锈钢基体上制备Fe-Cr-C-Al硬质合金沉积层。基于实验观测、有限元仿真以及性能试验,系统地研究沉积层元素分布、物相组成和机械性能。结果表明,沉积层中元素分布均匀,Fe、Cr元素沿线扫的波动较大,而C... 采用激光定向能量沉积的方式在316L不锈钢基体上制备Fe-Cr-C-Al硬质合金沉积层。基于实验观测、有限元仿真以及性能试验,系统地研究沉积层元素分布、物相组成和机械性能。结果表明,沉积层中元素分布均匀,Fe、Cr元素沿线扫的波动较大,而C、Al元素较小。沉积层微观组织主要由铁素体基体、晶界残留奥氏体、(Fe,Cr)_(7)C_(3)和(Fe,Cr)_(3)C型碳化物构成。沉积层顶部较高的冷却速率导致晶粒尺寸较小。而底部过渡区由于基体元素的稀释,(Fe,Cr)_(7)C_(3)和碳化物总量减少导致硬度降低。性能测试发现Fe-Cr-C-Al沉积层具有较高的硬度和优异的耐磨性能。 展开更多
关键词 激光定向能量沉积 fe-Cr-C-al硬质合金 元素分布 微观组织 耐磨性
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