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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
1
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
2
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
3
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
4
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
5
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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Al元素含量对Fe-Mn-Al-C系轻质高强钢组织性能的影响
6
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
7
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
8
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
9
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
10
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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时效处理对Fe-Mn-Al-C低密度高锰钢低温变形行为的影响
11
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
12
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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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
13
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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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
14
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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Fe-Mn-Al-C系低密度钢中κ-碳化物研究进展
15
作者 李昌昊 刘智 +3 位作者 章小峰 杨永 周华生 赵鑫磊 《金属热处理》 北大核心 2025年第1期22-31,共10页
作为新一代汽车用钢,Fe-Mn-Al-C系低密度钢因其强度高、密度低、塑韧性良好等优点,是未来汽车轻量化研究的潜力材料。κ-碳化物会影响钢材的综合力学性能,因此本文详细阐述了Fe-Mn-Al-C系低密度钢中κ-碳化物特征及形成机理、合金元素... 作为新一代汽车用钢,Fe-Mn-Al-C系低密度钢因其强度高、密度低、塑韧性良好等优点,是未来汽车轻量化研究的潜力材料。κ-碳化物会影响钢材的综合力学性能,因此本文详细阐述了Fe-Mn-Al-C系低密度钢中κ-碳化物特征及形成机理、合金元素含量差异对κ-碳化物的影响、固溶时效处理对κ-碳化物的影响以及κ-碳化物对强韧化机制的影响,认为应合理控制Fe-Mn-Al-C钢中Al、Mn的质量分数,为κ-碳化物析出提供驱动力,固溶时间以900~1100℃为宜,之后在450~600℃之间进行时效,时效时间以1~2 h为宜,避免在晶界处析出粗大的κ-碳化物恶化材料性能。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-C低密度钢 κ-碳化物 合金元素 热处理
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中锰Fe-Mn-Al-C钢研究进展及Q&P处理展望
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作者 徐鹏飞 张宏博 +3 位作者 南玲欣 马涛 高建新 李运刚 《金属热处理》 北大核心 2025年第3期237-243,共7页
Fe-Mn-Al-C系钢因其低密度和优异的力学性能,成为轻质、高强汽车用钢的发展方向。与常规Mn含量超20%的高锰钢相比,中锰轻质钢在成本控制和加工方面优势显著。基于国内外相关研究成果,深入分析并总结了不同合金元素以及析出相对Fe-Mn-Al-... Fe-Mn-Al-C系钢因其低密度和优异的力学性能,成为轻质、高强汽车用钢的发展方向。与常规Mn含量超20%的高锰钢相比,中锰轻质钢在成本控制和加工方面优势显著。基于国内外相关研究成果,深入分析并总结了不同合金元素以及析出相对Fe-Mn-Al-C低密度钢组织性能的影响,以及不同类型低密度钢的强化机制和拉伸性能。此外,结合淬火-配分工艺特点,提出采用淬火-配分工艺对中锰低密度钢进行处理,并对其应用前景作出了展望。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-C低密度钢 淬火-配分处理 TRIP效应 强化机制
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固溶温度对Fe-Mn-Al-C奥氏体低密度钢组织与性能的影响
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作者 张皓月 唐正友 +2 位作者 崔峰 张瀚文 王镇轩 《金属热处理》 北大核心 2025年第7期18-23,共6页
采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分析了固溶温度(900、950、1000和1050℃)对Fe-Mn-Al-C奥氏体低密度钢组织与力学性能的影响,以及经950℃固溶处理后的试验钢在不同应变量(5%、10%、25%和45%)下的微观组织特征。结果... 采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分析了固溶温度(900、950、1000和1050℃)对Fe-Mn-Al-C奥氏体低密度钢组织与力学性能的影响,以及经950℃固溶处理后的试验钢在不同应变量(5%、10%、25%和45%)下的微观组织特征。结果表明,试验钢经固溶处理后的组织为单一奥氏体。随着固溶温度由900℃升至1050℃,奥氏体平均有效晶粒尺寸从39μm增大至135μm,晶界逐渐平直化,且屈服强度和抗拉强度逐渐下降,断裂总延伸率上升。经950℃×30 min固溶处理后的抗拉强度为880 MPa,断裂总延伸率为64%,强塑积达到最大,为56.3 GPa·%。随着拉伸应变量的增加,与位错滑移相关的子结构不断发展,如平行位错段、泰勒晶格、泰勒晶格畴边界和微带。微带交叉实现了强度和延展性的出色结合。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-C奥氏体低密度钢 固溶处理 力学性能 显微组织 位错滑移
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Fe-18Mn-8Al-1C轻质钢的组织性能及变形机制
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作者 马若曦 尹宇彬 +3 位作者 邓超 李子瑜 张哲临 丁桦 《金属热处理》 北大核心 2025年第3期183-188,共6页
对Fe-18Mn-8Al-1C轻质钢进行950℃退火1 h,并对退火后的试验钢进行不同变形量(ε=5%,15%,25%,35%)的拉伸试验。采用金相显微镜、电子背散射衍射、电子通道衬度像以及透射电镜等手段对其组织性能及变形机制进行了研究。结果表明,试验钢经... 对Fe-18Mn-8Al-1C轻质钢进行950℃退火1 h,并对退火后的试验钢进行不同变形量(ε=5%,15%,25%,35%)的拉伸试验。采用金相显微镜、电子背散射衍射、电子通道衬度像以及透射电镜等手段对其组织性能及变形机制进行了研究。结果表明,试验钢经950℃退火处理后获得了优异的综合力学性能。试验钢的变形过程呈现出典型的平面滑移特征,其塑性变形机制可归结为:位错单/多系滑移→泰勒晶格→显微带。几何必需位错密度的增加能够显著提升材料的应变硬化能力,而显微带的演化和发展能够诱发显微带诱导塑性(Microband induced plasticity,MBIP)效应,两者的共同作用使得试验钢在获得高强度的同时亦具有优异的伸长率。 展开更多
关键词 fe-Mn-al-C轻质钢 微观组织 力学性能 变形机制 显微带诱导塑性 泰勒晶格
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固溶时间对半固态压铸Al-Si-Fe-Mg合金组织与性能的影响
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作者 刘岩 陈宗涛 +2 位作者 高民强 何建冬 管仁国 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2025年第8期1233-1238,共6页
采用半固态压铸技术制备了Al-Si-Fe-Mg合金拉伸试样,研究了固溶时间对半固态压铸拉伸试样组织与力学性能的影响。结果表明,随着固溶时间从0 h延长至4 h,初生α_(1)-Al晶粒和二次凝固α_(2)-Al晶粒的平均晶粒直径增加,形状因子减小,共晶S... 采用半固态压铸技术制备了Al-Si-Fe-Mg合金拉伸试样,研究了固溶时间对半固态压铸拉伸试样组织与力学性能的影响。结果表明,随着固溶时间从0 h延长至4 h,初生α_(1)-Al晶粒和二次凝固α_(2)-Al晶粒的平均晶粒直径增加,形状因子减小,共晶Si相先由短棒状演变为颗粒状,然后发生粗化,元素固溶浓度先增加后保持稳定,拉伸试样的力学性能先提高后降低。当固溶时间为1 h时,拉伸试样具有良好的强度和塑性组合,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为320.1 MPa、224.2 MPa和13.3%。 展开更多
关键词 al-Si-fe-Mg合金 半固态压铸 固溶时间 显微组织 力学性能
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退火温度对Fe-Si-Al合金结构及其磁性能的影响
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作者 邹洋春 周永川 +2 位作者 孙久勋 李兆波 管弦 《磁性材料及器件》 2025年第4期1-5,共5页
利用高能球磨制备纳米晶Fe-Si-Al片状软磁粉末,在不同温度真空退火,并制备成软磁复合材料。考察了合金磁粉退火后的相结构、超点阵结构有序度、平均晶粒尺寸和磁导率。结果表明Fe-Si-Al的有序D03超晶格相在球磨后会消失,退火过程可以改... 利用高能球磨制备纳米晶Fe-Si-Al片状软磁粉末,在不同温度真空退火,并制备成软磁复合材料。考察了合金磁粉退火后的相结构、超点阵结构有序度、平均晶粒尺寸和磁导率。结果表明Fe-Si-Al的有序D03超晶格相在球磨后会消失,退火过程可以改变晶粒尺寸,提高片状粉的饱和磁化强度和矫顽力。随着退火温度逐渐提高150~950℃,D03超点阵结构的有序度由0.23增大到0.61,平均晶粒尺寸由18.64 nm增大到46.36 nm。软磁合金复合材料的磁导率随温度升高先增高后降低,可望应用于电磁屏蔽、降噪、吸波等领域。 展开更多
关键词 fe-Si-al合金 纳米晶 高能球磨 退火 磁性能
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