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FeCo基软磁合金改善塑性研究

FeCo基软磁合金改善塑性研究

作者：张敬霖内蒙古科技大学

学位级别：硕士

FeCo基软磁合金在金属材料中具有最高的饱和磁感应强度,同时兼具低矫顽力、高居里温度等优点,广泛应用于汽车、轮船、飞机的高能量密度电机中。随着工程技术的不断发展,电机的转速不断提高,对于材料的力学性能提出了更高的要求,如何在... 详细信息

FeCo基软磁合金在金属材料中具有最高的饱和磁感应强度,同时兼具低矫顽力、高居里温度等优点,广泛应用于汽车、轮船、飞机的高能量密度电机中。随着工程技术的不断发展,电机的转速不断提高,对于材料的力学性能提出了更高的要求,如何在保证合金磁性能不降低的同时,改善其机械性能成为了研究热点。本文通过在传统Fe-49Co-2V合金(国产牌号1J22)的基础上,添加了微量Nb元素,研究了合金成分及后续热处理对三元Fe-Co-2V及四元Fe-49Co-2V-Nb软磁合金性能与组织结构的影响,探究了合金韧性与断口形貌之间的联系。对于Nb元素含量与热处理工艺对合金性能作用的研究,课题选取了Fe-49Co-2V合金与添加Nb元素的Fe-49Co-2V-XNb(x=0.03,0.15,0.3)合金进行对比,结果发现Nb含量为0.3wt%时性能最佳:经过4.5h、870℃热处理的Fe-Co-2V-0.3Nb合金具有最佳的综合性能,饱和磁感应强度Bs=2.283T,矫顽力Hc=65.42,抗拉强度Rm=572MPa,屈服强度Rp=263MPa,断后延伸率A=6.0%;与Fe-49Co-2V合金相比磁性能基本不降低的同时有效地提升韧性。对于淬火对合金韧性的影响方面,本课题对比了锻态合金与两相区淬火合金的韧性,发现对于Fe-49Co-2V-Nb合金,经过淬火工艺后,得到的组织韧性明显增加。进一步对合金组织与断口形貌的研究发现,Nb元素添加能够细化基底FeCo合金晶粒,从而提高合金强度;在Nb含量为0.3wt%合金中发现析出相,推测析出相是晶粒细化的主要原因。韧性较好的合金样品中,断口形貌均为“波浪形”,由晶界断裂转变为穿晶断裂。断裂类型的改变推测与合金韧性改善有关。利用高温拉伸实验与高温磁性能测量装置,对Nb含量为0.3wt%及0.03wt%的合金500℃左右的高温性能进行研究。结果表明,两种合金在高温时饱和磁感应强度Bs与矫顽力Hc均较室温时呈现小幅度降低;0.3wt%Nb的合金高温塑性略有下降,但抗拉强度与延伸率仍旧远高于后者。

关键词： FeCo 软磁塑性

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激光增材制造镍基高温合金研究进展

钢铁研究学报 2017年第12期29卷 953-959页

作者：吴楷张敬霖吴滨谭敏冯海波张建福钢铁研究总院功能材料研究所北京100081

激光增材制造是一种集激光、数字化、材料等学科为一体的新型制造技术,具有降维制造、复杂成型、材料利用率高等优点,按照其材料送进方式可分为铺粉式选择性激光熔化技术与送粉式激光熔化沉积技术。激光增材制造高温合金部件因其晶粒细... 详细信息

激光增材制造是一种集激光、数字化、材料等学科为一体的新型制造技术,具有降维制造、复杂成型、材料利用率高等优点,按照其材料送进方式可分为铺粉式选择性激光熔化技术与送粉式激光熔化沉积技术。激光增材制造高温合金部件因其晶粒细小、组织均匀、力学性能优异,在航空航天领域已经得到了应用。从技术原理、微观组织、力学性能、致密度几个方面,综合论述激光增材制造在镍基高温合金的研究现状,指出了激光增材制造技术在轻量化设计、结构功能一体化器件方面的应用和发展趋势。

关键词：增材制造选择性激光熔化激光熔化沉积微观组织力学性能

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NbC析出对超因瓦合金膨胀性能影响

稀有金属 2009年第5期33卷 670-674页

作者：王鑫张建福张羊换卢凤双张敬霖王新林钢铁研究总院功能材料研究所北京100081

研究了固溶温度对FeNi32.5Co4Mn0.2Nb0.1超因瓦合金NbC析出及热膨胀系数的影响,在840,940,1040及1140℃对合金进行40min的热处理并水淬,随后在300℃退火4h。TEM观察到合金中存在微米级及纳米级NbC析出物,随着固溶温度升高NbC含量减少,在... 详细信息

研究了固溶温度对FeNi32.5Co4Mn0.2Nb0.1超因瓦合金NbC析出及热膨胀系数的影响,在840,940,1040及1140℃对合金进行40min的热处理并水淬,随后在300℃退火4h。TEM观察到合金中存在微米级及纳米级NbC析出物,随着固溶温度升高NbC含量减少,在1140℃固溶时合金中的NbC完全溶解。随固溶温度从840℃升至1040℃,合金的膨胀系数度减小,在合金经1140℃固溶处理后却显著增加。NbC的析出大幅度降低合金的膨胀系数;通过调整NbC含量,可获得低于0.1×10-6/℃膨胀系数。

关键词：超因瓦合金 NbC 膨胀系数

Nb添加对FeCo基合金高温性能与时效态性能的影响

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金属热处理 2020年第9期45卷 223-226页

作者：王东玲王炫东张敬霖于一鹏张建福钢铁研究总院功能材料研究所北京100081

对Fe-49Co-2V和Fe-49Co-2V-0.3Nb两种合金室温与高温时的磁性能和力学性能进行了测试。结果发现:与室温磁性能相比,两种合金在高温下的饱和磁化强度Bs与矫顽力Hc均降低;与室温力学性能相比,两种合金在500℃时的高温抗拉强度都有所增加,... 详细信息

对Fe-49Co-2V和Fe-49Co-2V-0.3Nb两种合金室温与高温时的磁性能和力学性能进行了测试。结果发现:与室温磁性能相比,两种合金在高温下的饱和磁化强度Bs与矫顽力Hc均降低;与室温力学性能相比,两种合金在500℃时的高温抗拉强度都有所增加,其中Nb元素的添加使合金力学性能强化的效果十分明显。两种合金经500℃时效处理168 h后,Fe-49Co-2V-0.3Nb合金经过高温时效后依然能保证具有良好的力学性能,添加了Nb元素后有助于改善合金的高温时效稳定性。

关键词： FeCo基软磁合金 Nb添加高温力学性能时效处理

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稀土镍镁储氢材料的相结构研究概况

金属功能材料 2013年第1期20卷 40-47页

作者：李增蔡波张敬霖卢凤双钢铁研究总院功能材料研究所北京100081

本文系统介绍稀土合金系列储氢合金:AB(A=稀土元素;B=Ni,Mg,Co)2∶1;1∶2;1∶3;2∶7;1∶5;2∶17以及近期研究的5∶19型合金的制备、相结构和储氢性能。通过性能与结构的关系的研究表明:储氢性能与材料的相组成和相结构密切相关,稀土原... 详细信息

本文系统介绍稀土合金系列储氢合金:AB(A=稀土元素;B=Ni,Mg,Co)2∶1;1∶2;1∶3;2∶7;1∶5;2∶17以及近期研究的5∶19型合金的制备、相结构和储氢性能。通过性能与结构的关系的研究表明:储氢性能与材料的相组成和相结构密切相关,稀土原子和金属镁原子与氢原子之间存在很强的亲和力,同时镁原子在合金中的占位导致晶格畸变,诱发晶胞内空隙变大,为合金吸氢提供空间,有利于提高储氢能力。另外,多相之间共格性较好是决定贮氢合金贮氢能力的微观原因。

关键词：稀土储氢合金相结构共格性

青州“富大地＂合作联社致力带领农民共同致富

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中国农业综合开发 2013年第10期 46-47页

作者：张敬霖刘福金山东省青州市农发办

在山东省青州市，“富大地”显然是一个人人皆知的农业品牌，孟凡尧更成为了一位公众人物，而这都和“山东富大地果菜农民专业合作联社”联系在了一起。近年来，得益于农业综合开发的大力扶持，孟凡尧以及他的合作联社，带领农民兄弟走... 详细信息

在山东省青州市，“富大地”显然是一个人人皆知的农业品牌，孟凡尧更成为了一位公众人物，而这都和“山东富大地果菜农民专业合作联社”联系在了一起。近年来，得益于农业综合开发的大力扶持，孟凡尧以及他的合作联社，带领农民兄弟走出了一条共同致富的希望之路。为了让农民兄弟都富起来2007年7月1日，《中华人民共和国农民专业合作社法》正式实施。之后，青州市已经出现了多个不同形式的农民专业合作经济组织，这些以“自发”、“自救”面貌出现的农民专业合作经济组织，开始主要是提供技术服务和农民在生产环节换工换劳的生产互助。随着农村经济市场化程度的提高，合作范围不断扩大，互助领域不断拓宽，成立专业合作社就成为了农民保护自身经济利益、提高市场竞争能力和实现共同致富的必然选择。

关键词：农民专业合作经济组织专业合作社青州市致富大地农业综合开发中华人民共和国市场竞争能力

Nb元素的添加对Fe-Co-2V软磁合金微观结构的影响

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金属热处理 2020年第2期45卷 72-75页

作者：王炫东王东玲张敬霖于一鹏吴滨张建福钢铁研究总院功能材料研究所北京100081

Fe-49Co-2V与Fe-49Co-2V-0. 3Nb合金经热轧、冷轧制成带材,之后在850℃进行2 h退火热处理。使用透射电镜和选区电子衍射对合金微观组织结构进行观察,结果表明Nb元素的添加促进了析出相的形成,析出相为Nb与Co、Fe组成的小尺寸晶粒,不含V... 详细信息

Fe-49Co-2V与Fe-49Co-2V-0. 3Nb合金经热轧、冷轧制成带材,之后在850℃进行2 h退火热处理。使用透射电镜和选区电子衍射对合金微观组织结构进行观察,结果表明Nb元素的添加促进了析出相的形成,析出相为Nb与Co、Fe组成的小尺寸晶粒,不含V元素,其化学式为Co3Nb,其中部分Co原子被替换为Fe原子。在铸态样品中同样发现了形态不同的析出相,推测可能是带材中析出相的来源。在添加Nb元素的合金中发现条纹状孪晶结构且集中于析出相附近,推测可能与合金伸长率升高及晶粒细化有关。

关键词： Fe-Co软磁合金析出相选区电子衍射退火孪晶

选择性激光熔化SLM成形4J32合金的组织和性能

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粉末冶金工业 2019年第5期29卷 58-62页

作者：吴楷张敬霖吴滨冯海波张建福钢铁研究总院功能材料研究所

选择性激光熔化(SLM)是一种利用高能激光束将金属粉末完全熔化,然后快速冷却成形得到高致密度、高精度金属零件的快速成形技术。本文以气雾化4J32预合金粉末为原料,研究了该合金SLM成形工艺参数及其相组成、力学性能和微观组织之间的关... 详细信息

选择性激光熔化(SLM)是一种利用高能激光束将金属粉末完全熔化,然后快速冷却成形得到高致密度、高精度金属零件的快速成形技术。本文以气雾化4J32预合金粉末为原料,研究了该合金SLM成形工艺参数及其相组成、力学性能和微观组织之间的关系。SLM成形态试样微观组织主要为细小枝晶,轴向晶粒轴向尺寸小于2μm,晶粒内部存在大量位错。SLM成形过程中冷却速度极高,成形件内部晶粒细小、均匀,拉伸性能优于锻造合金;成形件内部存在残余应力,使塑性降低,经过固溶、时效处理后,塑性得到明显改善。同时,SLM成形态与热处理态试样力学性能呈现明显的各向异性。

关键词： SLM 4J32粉末微观结构力学性能各向异性

三氟氯乙烯与甲基异丙烯基醚的光诱导共聚反应

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化学学报 2024年第2期82卷 126-131页

作者：易敬霖陈茂复旦大学高分子科学系聚合物分子工程国家重点实验室上海200433

氟聚合物综合性能优异,在诸多领域发挥了重要作用.三氟氯乙烯(chlorotrifluoroethylene,CTFE)与乙烯基醚共聚物被用于高性能涂料,但其较低的玻璃化转变温度对应用场景带来了局限.在本工作中,发展了CTFE与甲基异丙烯基醚(methyl isoprope... 详细信息

氟聚合物综合性能优异,在诸多领域发挥了重要作用.三氟氯乙烯(chlorotrifluoroethylene,CTFE)与乙烯基醚共聚物被用于高性能涂料,但其较低的玻璃化转变温度对应用场景带来了局限.在本工作中,发展了CTFE与甲基异丙烯基醚(methyl isopropenyl ether,MIE)的光照自由基共聚反应,在室温常压条件下合成了全新化学结构的氟烯烃与烯基醚共聚物.聚合反应过程符合一级动力学与交替共聚特征,通过控制链转移剂用量与MIE转化率可合成不同分子量的共聚物,表明该聚合反应具备一定的可控性,但共聚物分子量分布较宽、链末端保真度有限.在此基础上,本工作首次揭示了CTFE-MIE共聚物比CTFE-乙烯基乙醚共聚物的玻璃化转变温度提高了近50℃,有助于进一步开发高性能氟聚合物材料.

关键词：氟聚合物共聚物光照聚合可逆失活自由基聚合三氟氯乙烯