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fe-ni基合金氢脆的正电子湮没寿命谱研究

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金属学报 2006年第5期42卷 469-473页

作者：张建李秀艳戎利建郑永男朱升云中国科学院金属研究所沈阳110016 中国原子能科学研究院北京102413

采用正电子湮没寿命谱研究了氢在不同热处理状态的fe-ni基沉淀强化奥氏体合金中的占位规律和作用机制,结合拉伸实验、扫描电镜和透射电镜观察研究了热处理和热充氢对合金微观组织及力学性能的影响．结果表明:热充氢导致固溶态合金内部... 详细信息

采用正电子湮没寿命谱研究了氢在不同热处理状态的fe-ni基沉淀强化奥氏体合金中的占位规律和作用机制,结合拉伸实验、扫描电镜和透射电镜观察研究了热处理和热充氢对合金微观组织及力学性能的影响．结果表明:热充氢导致固溶态合金内部的空位团浓度升高,合金强度上升,塑性略有下降;氢在峰值时效合金中不进入γ′／γ界面,而是主要进入含少量碳化物的晶界和晶内空位团,使合金塑性显著降低;过时效处理产生粗大γ′相,使γ′／γ界面成为氢陷阱,同时氢还进入存在连续碳化物的晶界,造成合金塑性的严重降低．

关键词： fe-ni基合金正电子湮没沉淀强化氢脆

fe-ni基合金在热浓碱溶液中的阳极溶解与钝化行为

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腐蚀科学与防护技术 2001年第Z1期13卷 514-517页

作者：黄春波吕战鹏杨武上海材料研究所上海200437

采用快速与慢速动电位扫描法研究了fe-ni基合金在含与不含杂质的沸腾 5 0 %NaOH溶液中的阳极溶解与钝化行为 .Cr、ni对fe -ni基合金低电位钝化起主要作用 ,高电位钝化主要是fe与ni的作用 .Na2 S2 O3 对碱性溶液中元素fe与ni的阳极溶解... 详细信息

采用快速与慢速动电位扫描法研究了fe-ni基合金在含与不含杂质的沸腾 5 0 %NaOH溶液中的阳极溶解与钝化行为 .Cr、ni对fe -ni基合金低电位钝化起主要作用 ,高电位钝化主要是fe与ni的作用 .Na2 S2 O3 对碱性溶液中元素fe与ni的阳极溶解有明显的促进作用 ,并加速fe -ni基合金的溶解导致多处新的阳极电流峰出现 .fe -ni基合金在相同介质条件下快速扫描的电流密度值比慢扫的大 ,并对快。

关键词： fe-ni基合金热浓碱溶液阳极过程硫代硫酸钠

非晶态铁磁fe-ni基合金的穆斯堡尔谱研究

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物理学报 1989年第5期38卷 836-839页

作者：黄志高林肇华福建师范大学物理系

本文研究了非晶态合金fe_(81-x)ni_xSi_(3.5)B_(13.5)C_2(x=5,10,15,20,25,30,35)及坡莫合金fe_(50)ni_(50)在室温和外加磁场下的穆斯堡尔谱,用拟谱方法获得了超精细相互作用的参量及超精细场分布P(H).实验结果表明,非晶态fe-ni基合金... 详细信息

本文研究了非晶态合金fe_(81-x)ni_xSi_(3.5)B_(13.5)C_2(x=5,10,15,20,25,30,35)及坡莫合金fe_(50)ni_(50)在室温和外加磁场下的穆斯堡尔谱,用拟谱方法获得了超精细相互作用的参量及超精细场分布P(H).实验结果表明,非晶态fe-ni基合金存在两种磁性铁原子且有类因瓦特性,在x=15左右存在异常现象.文中提出了外加磁场和低温的外界条件,就磁有序而言,具有相似的效应.同时,用类金属的键合作用和金属原子的转移效应较好地解释了非晶态过渡金属(TM)-类金属(M)合金的实验现象.

关键词：非晶态铁磁 fe-ni基合金谱

等离子熔覆fe-ni基合金导辊组织结构及失效分析

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北京科技大学学报 2010年第6期32卷 777-781页

作者：张丽民刘均波孙冬柏王书明北京有色金属研究总院国家有色金属及电子材料分析测试中心北京100088 潍坊学院机电工程学院潍坊261061 北京科技大学腐蚀与防护中心北京100083

采用等离子熔覆技术将fe-ni基高温耐磨合金粉末熔覆到45#圆钢上,制备了fe-ni基合金导辊.采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪研究了fe-ni基合金涂层的组织结构和fe-ni基合金导辊的表面失效情况.结果表明:fe-ni基高温耐磨涂层组织... 详细信息

采用等离子熔覆技术将fe-ni基高温耐磨合金粉末熔覆到45#圆钢上,制备了fe-ni基合金导辊.采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪研究了fe-ni基合金涂层的组织结构和fe-ni基合金导辊的表面失效情况.结果表明:fe-ni基高温耐磨涂层组织形态良好,由涂层与基体的结合界面处到涂层的上部其组织由平面晶向树枝晶转变;γ-(fe,ni)的含量在涂层中按底部—中部—上部的方向依次降低,而(Cr,fe)7C3的分布正好相反;fe-ni基合金导辊的失效机制为热疲劳开裂和磨粒磨损.

关键词： fe-ni基合金导辊等离子熔覆组织结构失效

fe—ni基合金A286的冶炼方法及其冶炼质量

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大型铸锻件文集 1990年第5期 27-33页

作者：阿部良一宋新平

fe-ni-Nb-Ti-C合金变形后等温弛豫过程中位错与析出的相互作用

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金属学报 2004年第8期40卷 887-890页

作者：苑少强杨善武聂文金贺信莱北京科技大学材料物理系

对fe-ni-Nb-Ti-C合金在850℃变形后的等温弛豫过程中位错组态的演变以及应变诱导析出过程进行了TEM观察分析.样品的应力弛豫曲线可以明显地区分为三个阶段,分别对应应变诱导析出的孕育、形核长大和粗化过程.变形过程中产生的高密度、相... 详细信息

对fe-ni-Nb-Ti-C合金在850℃变形后的等温弛豫过程中位错组态的演变以及应变诱导析出过程进行了TEM观察分析.样品的应力弛豫曲线可以明显地区分为三个阶段,分别对应应变诱导析出的孕育、形核长大和粗化过程.变形过程中产生的高密度、相互缠结的位错在等温弛豫过程中密度降低,并逐渐形成胞状结构.应变诱导析出在离散位错与胞界的位错网络上均能形核,但离散位错上颗粒析出密度更大.析出对位错产生的钉扎作用减缓了位错组态演变的进程.一旦析出颗粒发生粗化,则其钉扎作用减弱,而位错则以绕过机制摆脱析出颗粒的钉扎.

关键词： fe-ni基合金应力弛豫应变诱导析出离散位错位错网络

fe-ni基低居里点铁磁材料的制备及性能研究

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Fe-Ni基低居里点铁磁材料的制备及性能研究

作者：曹云飞河北工业大学

学位级别：硕士

低镍含量(30–38 wt%)的fe-ni基合金具有高磁感应强度,宽补偿温度范围等优点,在电力系统防冰方面有巨大的应用潜力。但如何得到居里温度(T)接近0℃,饱和磁极化强度(J)和抗拉强度(R)尽可能大且分别不低于4.0 k Gs,400 MPa的fe-ni基合金... 详细信息

低镍含量(30–38 wt%)的fe-ni基合金具有高磁感应强度,宽补偿温度范围等优点,在电力系统防冰方面有巨大的应用潜力。但如何得到居里温度(T)接近0℃,饱和磁极化强度(J)和抗拉强度(R)尽可能大且分别不低于4.0 k Gs,400 MPa的fe-ni基合金用以除冰,仍然是低居里点铁磁材料领域的难题。本文基于Box-Behnken设计(BBD)应用响应曲面法(RSM)设计了46种成分合金;通过电弧熔炼法制备了这46种合金和五种单变量的fe-(31+x)ni-1.35Cr-1.5Si-1Mn(x=0,1,2),fe-32ni-y Cr-1.5Si-1Mn(y=0,1.35,2.70),fe-32ni-1.35Cr-z Cu-1.5Si(z=0,1.45,2.90),fe-32ni-1.35Cr-u Si-1Mn(u=0,1.5,3.0),fe-32ni-1.35Cr-1.5Si-w Mn(w=0,1,2)合金;以及再优化研究Cr和Mn变化的fe-32ni-x Cr-1.45Cu-1.5Si-2Mn(x=0,1.35,2.70),fe-32ni-2.7Cr-1.45Cu-1.5Si-x Mn(x=0,2,4)合金,将这些合金在1000℃下均匀化退火16 h随后风冷;采用电弧熔炼法制备fe-32.2ni-1.77Cr-1.92Mn,fe-31.83ni-1.87Cr-1.48Mn,fe-29.89ni-4.1Cu-1.77Si-1.74Mn,fe-31.8ni-3.21Cu-1.91Si-1.65Mn合金并对比研究这四种合金在1000℃下退火16 h后风冷和水冷的结果。通过对不同状态合金的相组成,微结构,磁性能和力学性能进行测试,研究了单变量ni,Cr,Cu,Si,Mn及多变量因素对合金的J,硬度及R与T的影响。结果表明,当ni含量由31 wt%增加到33 wt%,Cu含量由0增加到2.9 wt%时,均提高了合金的J与R;当Si含量由0增加到3 wt%时,降低了合金的J与升高了R;当Cr含量由0增加到2.7 wt%时,当Mn含量由0增加到2 wt%时,均降低了合金的J与R。响应面和等高线分析表明,在fe基合金中同时添加ni和Cu对合金的J和R影响最大,其中双因素Cu和Mn,Cr和Si,Cu和Si,ni和Cr,Cr和Mn,ni和Mn对J的影响依次减弱;Cr和Si,Cu和Mn,ni和Cr对R的影响依次减弱。预测最高J的成分为fe-31.89ni-0.79Cr-2.9Cu,实际J,R和T分别为10.2 k Gs,382.9 MPa和210℃;预测最高R的成分为fe-31ni-2.9Cu-0.169Si,实际J,R和T分别为8.8 k Gs,414.7 MPa和200℃。fe-32ni-x Cr-1.45Cu-1.5Si-2Mn(x=0,1.35,2.70)和fe-32ni-2.7Cr-1.45Cu-1.5Si-x Mn(x=0,2,4)均由面心立方的(fe,Cr)(ni,M)单相组成。随着Cr含量的增加,J从5.9 k Gs降到了5.1 k Gs,T从85℃降低到70℃,R则从343.1 MPa降低到302.7MPa。随着Mn含量的增加,J从5.5 k Gs下降到3.9 k Gs,T从90℃降到了45℃,R从323.9 MPa降低到290.7 MPa。fe-32.2ni-1.77Cr-1.92Mn和fe-31.83ni-1.87Cr-1.48Mn退火铸锭在风冷和水冷后的物相没有改变,均得到fe(ni,M)单相;而使合金fe-29.89ni-4.1Cu-1.77Si-1.74Mn和fe-31.8ni-3.21Cu-1.91Si-1.65Mn的相组成发生了变化,当由风冷变为水冷时,前者物相由fe(ni,M)变为fe(ni,M),后者由fe(ni,M)变为fe(ni,M)。fe-ni基合金的T主要受晶粒中Cr和Mn含量的影响,当合金中含Cr时,水冷提高晶粒中Cr和Mn含量,从而降低T和J;当不含Cr时,水冷使晶粒中Mn含量降低,从而提高T和J。同时水冷会促进晶粒变小,R升高。在fe-31.83ni-1.87Cr-1.48Mn水冷铸锭中获得了J=4.2 k Gs,R=310.2 MPa和T=35℃的最优性能,有望在电力系统防冰方面得到应用。

关键词：软磁材料 fe-ni基合金微结构磁性能力学性能

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磁场电沉积铁镍基薄膜的组织与磁性能研究

磁场电沉积铁镍基薄膜的组织与磁性能研究

作者：杨淋淋大连交通大学

学位级别：硕士

小型化、薄膜化是当今电子器件的发展趋势,芯片电感集成技术成为国内外研究的重要热点之一。因此,磁芯电感的结构、材料、制作工艺一直得到了广泛的重视,开发新的磁芯薄膜材料是实现芯片上电感元件的关键。铁镍合金,不仅具有良好的互连... 详细信息

小型化、薄膜化是当今电子器件的发展趋势,芯片电感集成技术成为国内外研究的重要热点之一。因此,磁芯电感的结构、材料、制作工艺一直得到了广泛的重视,开发新的磁芯薄膜材料是实现芯片上电感元件的关键。铁镍合金,不仅具有良好的互连界面反应特性,而且电镀工艺成熟,具有较高的饱和磁感应强度、电阻率、磁导率和较低的矫顽力等优异的磁性能,是三维集成下备受关注的功能薄膜。随着电子器件使用频率的与日俱增,为了进一步降低器件损耗,急需开发出综合性能优异的薄膜磁芯材料,通过磁场电沉积的方式来诱导磁晶各向异性(Hk),提高铁镍合金磁性能、探究磁场对材料磁性能的影响及作用机理是本文的研究重点。本文首先利用磁场电沉积技术在晶圆上成功制备出面心立方结构(fcc),具有面内各向异性的二元低铁fe-ni薄膜。试验发现各向异性场Hk为厚度敏感量,当ni70fe30镀层厚度在0.3μm～1.2μm范围内,镀层表现出明显的各向异性,Hk可以达到620e;当厚度超过2μm时,薄膜则不再具有各向异性。同时测得磁场电沉积下镀层的沉积速率可达0.36μm/min,饱和磁感应强度Bs为1.5T,矫顽力为1.40e。随后,为了能够进一步提高材料的电阻率,降低矫顽力,本文通过添加非金属元素P和稀土元素RE,成功制备出多元非晶态fe-ni-P(RE)镀层,探究磁场强度对镀层表面形貌、微观结构和磁学性能的影响。通过系列试验发现在施加磁场之后,fe-ni-P(RE)镀层内部存在明显的衬度差,并且镀层表面的晶粒被细化,表面气孔的数量显著减少。另一方面,外部磁场的引入可以显著提高镀层沉积速率和动态磁导率,当厚度合适时其动态磁导率可以提高到250,截止频率fFMR可以达到500MHz。试验还发现了 Hk与磁场强度有关,当磁场强度为10～20mT时Hk较大,最高可达到1160e,约为二元fe-ni镀层的2倍。综上所诉,本文的研究表明,在电沉积过程引入外加磁场不仅能够加快fe-ni基合金的沉积速率,更重要的是可以成功诱导出fe-ni基薄膜的面内各向异性,并且显著提高镀层的其他软磁性能以及截止频率等参数。这些优点使得fe-ni基材料作为高性能磁芯材料具有非常大的市场应用价值。

关键词： fe-ni基合金磁场电沉积面内各向异性动态磁导率磁芯薄膜