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Fe元素对Ti-45Al合金铸态组织及硬度的影响

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稀有金属 2015年第6期39卷 498-503页

作者：杨慧敏骆良顺宋美慧齐海群王春艳杨闯黑龙江工程学院材料与化学工程学院黑龙江哈尔滨150050 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 黑龙江省科学院高技术研究院黑龙江哈尔滨150090

利用非自耗真空电弧熔炼炉获得了Ti-45Al-xfe合金钮扣锭,并利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和洛氏硬度仪研究了fe含量的变化对Ti-45Al-xfe合金铸态组织及硬度的影响规律。结果表明:随着fe含量的增加,Ti-45Al-xfe合金的显微组织演化... 详细信息

利用非自耗真空电弧熔炼炉获得了Ti-45Al-xfe合金钮扣锭,并利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和洛氏硬度仪研究了fe含量的变化对Ti-45Al-xfe合金铸态组织及硬度的影响规律。结果表明:随着fe含量的增加,Ti-45Al-xfe合金的显微组织演化过程依次经历了如下阶段:具有四重对称的树枝晶→具有四重对称的树枝晶+枝晶间较小的γ相+少量的B2相→具有六重对称的树枝晶+板条状的γ相+大量的B2相,而且在Ti-45Al-xfe合金中B2相的析出量也随之增加。另外,随着fe含量的增加,Ti-45Al-xfe合金中的凝固初生相由β相向α相演化。通过对Ti-45Al-xfe合金进行硬度试验发现,其硬度拟合曲线呈现先降低后增加的变化趋势。这主要是由于Ti-45Al-xfe合金中B2相的大量析出及其显微组织形态的变化所致,当fe含量大于5%(原子分数)时,Ti-45Al-xfe合金的显微组织中的B2相的形态发生了明显的变化,并且该B2相的内部呈现蜂窝形状。因此,由于该B2相的组织形态导致了Ti-45Al-xfe合金的硬度值增加。

关键词： Ti-45Al合金合金化 Fe元素铸态组织硬度

XAFS法研究煤灰熔融过程中Fe元素形态的变化

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动力工程学报 2014年第6期34卷 432-437,468页

作者：杨俊波范浩杰刘俊杰杨润东张忠孝上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

采用上海同步辐射光源X射线吸收精细结构谱对还原性气氛下高灰熔点和低灰熔点煤灰样的熔融过程进行了观察.结果表明:煤灰熔融过程中fe的价态形式由fe3+向fe2+转变;高灰熔点煤灰样在熔融过程中fe的价态变化大多发生在900~1 300℃的温度段... 详细信息

采用上海同步辐射光源X射线吸收精细结构谱对还原性气氛下高灰熔点和低灰熔点煤灰样的熔融过程进行了观察.结果表明:煤灰熔融过程中fe的价态形式由fe3+向fe2+转变;高灰熔点煤灰样在熔融过程中fe的价态变化大多发生在900~1 300℃的温度段,fe由四面体配位向八面体配位转变;低灰熔点煤灰样熔融时,一部分fe首先形成四面体配位,然后再向八面体配位转变;Fe元素的这些形态变化在熔融过程开始之前就已经发生;低灰熔点煤灰样在熔融过程中第1层配位fe—O结构发生了明显变化,而且只发生在完全熔融时刻,而高灰熔点煤灰样则没有明显观察到此配位结构的变化.

关键词：煤灰熔融 X射线吸收精细结构 Fe元素价态结构环境

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Fe元素含量对钛合金性能的影响

钛工业进展 2019年第2期36卷 42-46页

作者：毛成亮赵彬贾蔚菊李思兰应扬西北有色金属研究院

Fe元素作为最强β相稳定元素之一,具有慢共析性质和低廉的价格,是一种十分受欢迎的钛合金添加元素。随着钛合金中Fe元素含量的增加,钛合金性能将发生一系列变化。从显微组织结构、力学性能、腐蚀性能和加工性能4个方面概述了添加不同含... 详细信息

Fe元素作为最强β相稳定元素之一,具有慢共析性质和低廉的价格,是一种十分受欢迎的钛合金添加元素。随着钛合金中Fe元素含量的增加,钛合金性能将发生一系列变化。从显微组织结构、力学性能、腐蚀性能和加工性能4个方面概述了添加不同含量Fe元素对不同类型钛合金(包括α、近α、α+β及β型钛合金)性能的影响,并展望了Fe元素作为钛合金添加元素的发展趋势。

关键词： Fe元素钛合金 β稳定剂性能

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Fe元素对6082铝合金组织和性能的影响

热加工工艺 2019年第20期48卷 62-64页

作者：胡万文康福伟汪恩浩哈尔滨理工大学材料科学与工程学院

利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和拉伸实验机研究了Fe元素对热轧后6082铝合金板材组织及力学性能的影响。结果表明,当Fe元素含量为0.15wt%时,该合金的综合性能最好,其抗拉强度、屈服强度和伸长... 详细信息

利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和拉伸实验机研究了Fe元素对热轧后6082铝合金板材组织及力学性能的影响。结果表明,当Fe元素含量为0.15wt%时,该合金的综合性能最好,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为335 MPa、290 MPa和15%;而当Fe元素超过0.2%时,该合金的强度会明显降低。这主要是由于Fe元素与Cr、Si元素结合形成大量的Al(feCr)Si相,减少了合金中强化相的析出,减弱了合金的时效强化效果。

关键词： 6082铝合金 Fe元素组织性能

SiC粉体中Fe元素的赋存形态及其提纯工艺

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稀有金属材料与工程 2020年第2期49卷 644-649页

作者：冯东任全兴姜岩茹红强王伟张翠萍赵世伟秦肇伯东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室辽宁沈阳110819

为了探究SiC块体中Fe元素的赋存形态及其粉体纯化机制,分别以冶炼后SiC块体以及经气流磨破碎后的粉体为主要原料,以HCl、HNO3、H2SO4和HF作为酸洗剂,对SiC粉体进行酸洗。通过XRD、SEM和ICP等检测手段对SiC块体和酸洗前后粉体的物相组成... 详细信息

为了探究SiC块体中Fe元素的赋存形态及其粉体纯化机制,分别以冶炼后SiC块体以及经气流磨破碎后的粉体为主要原料,以HCl、HNO3、H2SO4和HF作为酸洗剂,对SiC粉体进行酸洗。通过XRD、SEM和ICP等检测手段对SiC块体和酸洗前后粉体的物相组成、微观结构及Fe元素含量进行表征,重点研究微观状态下SiC中Fe元素的赋存形态及其酸洗提纯工艺。结果表明:Fe元素以fexSiy固溶体的形式赋存于SiC块体的内部,并且微观状态下呈现出被游离Si所包裹的形态;当控制液/固比为5:1时,最佳酸洗的工艺参数为:HF浓度0.15 mol/L,浸出温度70℃,浸出时间2 h,在此工艺下Fe元素的去除率可达94.1%。

关键词： SiC Fe元素微观结构酸洗工艺

Φ720 mm大型Zr-4合金铸锭Fe元素均匀化和控制技术研究

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Φ720 mm大型Zr-4合金铸锭Fe元素均匀化和控制技术研究

作者：袁瑞西安建筑科技大学

学位级别：硕士

为实现核极锆材全面国产化,要将现有Φ220～Φ440 mm Zr-4铸锭规格扩大至Φ720 mm,以达到国际先进的核极锆合金熔炼水平。在Φ720 mm铸锭研制中,连续出现了Fe元素超标,按美标ASTM B495的要求对铸锭局部机加去除,成品率低于85%,如执行国... 详细信息

为实现核极锆材全面国产化,要将现有Φ220～Φ440 mm Zr-4铸锭规格扩大至Φ720 mm,以达到国际先进的核极锆合金熔炼水平。在Φ720 mm铸锭研制中,连续出现了Fe元素超标,按美标ASTM B495的要求对铸锭局部机加去除,成品率低于85%,如执行国标GB/T8767-2010,铸锭将直接报废,故Fe元素的精确控制已成为大型Zr-4铸锭国产化生产的瓶颈。Fe元素的精确控制对于全世界核级锆材的生产厂家都是一个极大的难题,宏观偏析是导致锆合金铸锭合格率低的主要因素之一。随着铸锭规格的增大Fe元素的控制更为困难,比如对Fe元素在铸锭头部与铸锭底部之间最大差异能达到500 ppm,而Zr-4合金中Fe元素含量1800～2400ppm,控制范围非常窄,往往因为成分不均导致铸锭被机加去除。本文采用Zr-fe中间合金制备、原料布料处理、真空自耗熔炼的方法对影响Zr-4铸锭中fe均匀性的关键技术:Fe元素的添加技术、原料均匀化处理技术、大规格Zr-4铸锭真空熔炼技术进行了深入研究,得到的结论如下:(1)采用真空氩弧焊箱,将海绵锆和fe粒的混合物充分熔炼,得到Zr6fe、Zr9fe、Zr12fe三种合金,通过金相组织显微镜观察到这三种合金化效果较好,均无明显未熔夹杂。当使用Fe元素配比小于等于9%的中间合金进行Φ160 mm的Zr-4合金实验铸锭生产时,铸锭侧壁及头底端面Fe元素化学成分分析结果显示,不同部位fe含量极差值只有0.01%,Fe元素整体分布均匀。(2)研究对比了布料系统分料器电机频率、料仓激振力对原料均匀性的影响,得到的优化工艺条件为:电机频率大于30 Hz,料仓激振力控制在50%～60%,12个接料桶之间海绵锆分料重量差异最小,不到布料总批重的1%。经布料后原料生产的Φ160 mm的纯锆实验锭不同部位Fe元素含量极差为0.0074%,远远低于未经布料所生产的同规格纯锆铸锭。(3)分析研究熔炼电流、电磁搅拌强度及冷却强度对Φ720 mm Zr-4合金铸锭化学成分均匀性的影响。采用L(3)正交试验法研究不同因素及同一因素不同变量对Fe元素均匀性的影响规律。选定了9个实验方案进行Zr-4试制,并分析铸锭不同位置Fe元素含量,结果显示随着熔化电流和冷却强度的增加,Fe元素的均匀性(以分布极差表征)均呈现出先降低再升高的规律;随着磁场搅拌强度的增加,Fe元素的分布更为均匀。熔炼电流、电磁搅拌强度及冷却强度这三个影响因素中,电磁搅拌对Zr-4大规格铸锭中Fe元素的均匀性影响最大,其次是熔化电流,最后是冷却水强度影响最小。最优熔炼工艺参数为熔化电流22 KA,磁搅拌电流6 A,冷却强度80 m/h。(4)采用本课题研究确定的Zr-fe中间合金制备技术与中间合金反偏析的添加方式、使用布料系统对原料进行均匀化处理技术、最佳的熔炼工艺参数,在工业化中成功生产出一次取样合格的Φ720 mm大规格Zr-4铸锭,成品率达到92%。对其进行解剖后分析内部Fe元素含量并观察其内部组织。Fe元素铸锭内部一次取样全部合格,尽管呈现出一定的宏观偏析趋势,但整体分布均匀,较前期Φ720 mm铸锭一次分析fe不合格导致成品率低下的情况得到改善,避免因Fe元素不合格导致的物料去除现象;典型的非平衡顺序凝固组织中存在大量粗大的柱状晶,而本次研制的大规格Zr-4铸锭其内部组织大部分为利于后续加工的等轴晶。以上研究代表着我国核极Zr-4合金铸锭熔炼技术已达到国际先进水平,同时通过本研究建立了国内首个大规格Zr-4铸锭内部Fe元素分布模型及内部组织模型,其所揭示的熔池内部的元素分布规律、及熔池内部组织形貌,推动了理论与实践的结合,为锆合金熔炼技术的提升及新型锆合金的研发提供了技术支持。

关键词： Zr-4锆合金大规格铸锭均匀性 Fe元素宏观偏析

Fe元素及热处理工艺对6082铝合金组织与性能的影响

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Fe元素及热处理工艺对6082铝合金组织与性能的影响

作者：胡万文哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

本文以两种Fe元素含量不同的轧制态6082铝合金为研究对象,围绕不同的固溶工艺参数,以提高合金强度及降低合金淬火敏感性为目的,通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和硬度、室温拉伸试验等检测分析方法,研究合金元素fe、单级固溶及双级... 详细信息

本文以两种Fe元素含量不同的轧制态6082铝合金为研究对象,围绕不同的固溶工艺参数,以提高合金强度及降低合金淬火敏感性为目的,通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和硬度、室温拉伸试验等检测分析方法,研究合金元素fe、单级固溶及双级固溶对6082铝合金轧制板材组织、性能及淬火敏感性的影响,研究结果如下:Fe元素在6系Al-Mg-Si中主要以AlfeSi相存在,Fe元素的增加会导致经固溶淬火处理后的6082铝合金组织粗大,同时对基体的过饱和度造成了显著的影响,随着fe含量增加,溶入基体高熔点的MgSi相含量随之减少,合金淬火敏感性升高,用抗拉强度表征时升高了3.23%。通过TEM图像观察,可以发现Fe元素含量为0.35%时,富fe相粒子数量较多,则不均匀形核的核心更多,这是导致fe含量为0.35%的6082铝合金淬火敏感性比fe含量为0.15%的6082铝合金高的原因之一。当Fe元素为0.35%时,进行单级固溶处理,随着固溶温度升高,6082铝合金的固溶程度增加,当固溶温度高于540℃时,升温对于提高固溶体的过饱和程度作用较小;当固溶温度达到555℃时,6082铝合金发生过烧;固溶温度越高,合金强度越大,经545℃固溶处理再经170℃时效8 h后,其抗拉强度达到350 MPa;当Fe元素为0.15%时,6082铝合金经固溶处理后,晶内仍有大量未溶进基体的高熔点富铁相粒子;6082铝合金较好的双级固溶工艺为525℃/30min+545℃/30 min,对再结晶抑制效果最佳,淬火后过饱和程度最高。

关键词： 6082铝合金 Fe元素单级固溶双级固溶淬火敏感性

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fe、C元素对ZTC4性能影响规律的研究

Fe、C元素对ZTC4性能影响规律的研究

Fe元素对重水堆Zr-2.5Nb合金压力管辐照变形的作用

第十七届中国铸造协会年会暨第六届全国铸造行业创新发展论...

作者：宋明静贵州安吉航空精密铸造有限责任公司

通过对ZTC4钛锭中的fe、C元素的含量进行微调,对比分析3批次共126炉ZTC4合金锭入厂复验的化学成分数据以及浇注后的同炉附铸试样的化学成分、力学性能检测数据,摸索在标准规定范围内微调fe、C元素含量对ZTC4铸件性能的影响规律,为提升Z... 详细信息

通过对ZTC4钛锭中的fe、C元素的含量进行微调,对比分析3批次共126炉ZTC4合金锭入厂复验的化学成分数据以及浇注后的同炉附铸试样的化学成分、力学性能检测数据,摸索在标准规定范围内微调fe、C元素含量对ZTC4铸件性能的影响规律,为提升ZTC4铸件的力学性能提供参考。

关键词： ZTC4铸造钛合金 Fe元素 C元素力学性能

来源： cnki会议评论

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有色金属材料与工程 2021年第6期42卷 40-47页

作者：严斌赵冠楠上海核工程研究设计院有限公司上海200233

现行标准体系中,Fe元素作为重水堆Zr-2.5Nb合金压力管中的杂质元素,含量上限受到严格控制。对已建成重水堆用Zr-2.5Nb合金压力管材料的堆内辐照试验表明,Fe元素含量较高会降低辐照生长及辐照蠕变导致的变形应变。归因于Fe元素对空位在α... 详细信息

现行标准体系中,Fe元素作为重水堆Zr-2.5Nb合金压力管中的杂质元素,含量上限受到严格控制。对已建成重水堆用Zr-2.5Nb合金压力管材料的堆内辐照试验表明,Fe元素含量较高会降低辐照生长及辐照蠕变导致的变形应变。归因于Fe元素对空位在α-Zr晶粒内的移动性的增强作用。空位的加速运动促进了空位型位错环的形成,同时位错应力场的对称性减小了位错环的拉伸应变区。考虑到Fe元素在保障压力管堆形状稳定性方面的积极作用,在制订重水堆压力管用Zr-2.5Nb合金的技术条件时,除满足标准要求外,还应对Fe元素含量下限作出规定。

关键词：压力管 Zr-2.5Nb合金辐照蠕变辐照增长 Fe元素