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nb添加对Cu-Zr非晶合金等温晶化动力学的影响

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稀有金属材料与工程 2011年第12期40卷 2131-2135页

作者：宋华锋王庆付涛方祺董远达上海大学上海200072

采用铜模吸铸法制备了Cu50.3Zr49.7-xnbx(x=0,2)块体非晶合金。利用示差扫描量热分析(DSC)研究了2at%nb的添加对Cu-Zr非晶合金在过冷液相区等温晶化行为的影响。结果显示Cu基合金的等温晶化动力学符合JMA方程的定量描述。含微量nb的合... 详细信息

采用铜模吸铸法制备了Cu50.3Zr49.7-xnbx(x=0,2)块体非晶合金。利用示差扫描量热分析(DSC)研究了2at%nb的添加对Cu-Zr非晶合金在过冷液相区等温晶化行为的影响。结果显示Cu基合金的等温晶化动力学符合JMA方程的定量描述。含微量nb的合金具有更长的晶化孕育时间、更宽的反应放热峰以及更低晶化速率常数k和Avrami指数n,与此同时局域Avrami指数n随晶化体积分数的变化和nb的添加而改变。这表明微量nb添加在抑制合金形核,提高其热稳定性的同时,也改变了Cu基合金的等温晶化过程。

关键词： Cu-Zr非晶合金 nb添加等温晶化动力学

nb添加对Zr_(50.5-x)Al_9Ni_(4.05)Cu_(36.45)nb_x非晶合金热稳定性及力学性能的影响

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中国有色金属学报 2015年第7期25卷 1876-1881页

作者：张丹邱克强任英磊李荣德胡壮麒沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870 沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳110142 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室沈阳110016

采用铜模铸造法,制备了直径为2 mm的Zr50.5-xAl9Ni4.05Cu36.45nbx(x=0,1,2,4,摩尔分数,%)完全非晶棒材。分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、差示扫描量热计(DSC)和力学性能试验机对合金的相组成、结构、热物性... 详细信息

采用铜模铸造法,制备了直径为2 mm的Zr50.5-xAl9Ni4.05Cu36.45nbx(x=0,1,2,4,摩尔分数,%)完全非晶棒材。分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、差示扫描量热计(DSC)和力学性能试验机对合金的相组成、结构、热物性参数和力学性能进行研究。结果表明:添加nb对所研究合金的玻璃转变温度Tg影响不大,但提高了晶化温度Tx和过冷液相区ΔTx;当x=4时,合金具有最高的玻璃转变温度Tx=773.4 K和最大过冷液相区ΔTx=68.1 K。依据耐温和热塑性成形要求,非晶合金的热稳定性可用玻璃转变温度Tx和过冷液相区ΔTx来分别表示。随着合金中nb添加量的增加,非晶合金的双重热稳定性提高。非晶合金的断裂强度随着nb添加量的增加先减小后增加,当x=4时,合金的最高断裂强度为2032 MPa。

关键词： Zr50.5-xAl9Ni4.05Cu36.45nbx 非晶合金 nb添加热稳定性力学性能

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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nb添加对合金碲腐蚀和碲脆行为的影响

Nb添加对合金碲腐蚀和碲脆行为的影响

作者：王伟中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)

学位级别：硕士

作为第四代先进核能系统推荐堆型之一,熔盐堆具有高热效率、固有安全性、钍资源利用性和模块化设计便利性等诸多优点。然而,早期熔盐实验堆的研究发现在服役过程中产生的裂变产物Te会扩散进入Hastelloy N合金(下简称N合金)晶界导致开裂... 详细信息

作为第四代先进核能系统推荐堆型之一,熔盐堆具有高热效率、固有安全性、钍资源利用性和模块化设计便利性等诸多优点。然而,早期熔盐实验堆的研究发现在服役过程中产生的裂变产物Te会扩散进入Hastelloy N合金(下简称N合金)晶界导致开裂现象(碲脆),严重威胁构件尤其是薄壁件的服役安全。为了克服碲脆问题,相关研究者提出在N合金中添加nb成分的优化方案,起到了显著的改善效果。已有的研究表明合金中元素有多种路径可以起到改善碲(Te)脆作用,包括:(1)形成保护层(碲化物或氧化物),(2)形成Te捕获的碳化物,(3)抑制晶界碲扩散。nb添加是否通过上述某一种路径发挥改善机制有待研究。进一步地,在机制研究的基础上,Ni-nb合金是否具有作为一种保护性覆层的应用潜力也有待确认。为此,本文研究了nb改良N合金和Ni-nb合金在近工况环境下的Te腐蚀行为。在真空环境下,将300℃的Te块蒸镀在700℃的不同nb含量(0、1、2、3、4 wt.%)的Ni-nb拉伸试样表面和不同nb含量(0、1、2、4wt.%)的GH3535合金表面(本论文中涉及的合金成分为质量百分比),然后在高羟基跟低羟基管中腐蚀250 h,通过对Te腐蚀后样品表面截面腐蚀产物的产生及变化、Te的沿晶分布情况以及Te致沿晶裂纹进行详细地表征分析,阐明nb添加改善合金抗碲脆性能的作用机制。本文的主要研究结果如下:***含量对合金组织的影响:(1)在Ni-nb合金中,固溶态样品随着nb含量的增加,合金晶界处富nb析出物产生并长大。时效态样品随着nb含量增加,晶界同样会出现富nb析出物。(2)在nb改GH3535合金中,随着nb含量增加,固溶态合金的晶粒尺寸逐渐长大,并出现少量大晶粒与大量小晶粒交替排列的现象,由于4%nb合金晶界大量的nbC析出物制约了晶粒的长大,出现很多小晶粒;在时效态nb改GH3535中,0%nb合金在基体和晶界处出现颗粒状和薄棒状的MC碳化物。在1%nb合金中,针状MC碳化物沿着基体的{1 0 0}平面生长,含nb的颗粒状MC碳化物在晶界处形成。在4%nb合金中,粗大的棒状nbC碳化物沿基体的{1 1 1}面生长。随着合金中nb含量的增加,nb元素在MC或nbC碳化物的占比也随之增加。***含量对合金表面腐蚀产物的影响:(1)Ni-nb合金在低羟基管跟高羟基管中被Te腐蚀后表面都形成了一层连续的NiTe反应层;当nb含量增加到1%时,反应层上出现少量nbO。不同的是,低羟基管中反应层厚度随着nb含量增加而增加,同时在反应层内逐渐出现nbNiTe长棒状析出物;高羟基管中,样品表面的NiTe反应层随着nb含量增加逐渐消失,靠近表面的基体内出现大量nbO。(2)GH3535合金在低羟基管中表面生成连续的NiTe反应层,随着nb含量的增加,反应层变薄并最终消失,同时反应层内出现长棒状MoC,反应层上出现很多小颗状CrO。高羟基管中样品表面几乎没有NiTe产生,表面均匀覆盖着一层CrO。羟基含量严重影响表面Te腐蚀。***含量对Te元素的沿晶扩散分布的影响:(1)Ni-nb合金Te沿晶界渗透的深度随着nb含量的增加,呈现减小的趋势,同时nb在晶界的偏析也越多,说明nb的加入能够有效地抵抗Te的沿晶扩散,而且nb含量越多效果越好。(2)GH3535合金中Te腐蚀后的沿晶扩散深度随着nb含量的增加,出现减小的趋势,1%nb的Te沿晶扩散深度最小。由于nbC的析出导致很多细晶产生,当nb含量超过2%时,样品晶界的Te腐蚀深度很浅。***含量对合金Te致沿晶裂纹的影响:(1)对于Ni-nb合金不管高羟基管中还是低羟基管中样品,随着nb含量增加,平均裂纹深度变小,也就是说羟基含量对碲脆影响不大。只有4%nb试样在高氧分压的实验条件下,会出现更浅的裂纹深度和更多的裂纹密度,这与nbO的出现有关。(2)在nb改GH3535合金中,发现氧化会严重影响Te的沿晶腐蚀深度。低羟基管中,随着nb含量的增加,试样的平均裂纹深度随着nb含量的增加而减小,超过2%nb含量试样裂纹密度剧增,K值计算后1%nb抗碲腐蚀性能最好。综上所述,无论是含nb的GH3535合金还是Ni-nb合金,添加nb含量至1wt.%,就能够起到显著的抗碲脆效果。由于高nb的GH3535合金中出现的细晶组织,使其在裂纹统计上出现随nb含量增加的V型趋势。两种合金表面都未能形成致密保护性产物层,即便是nbO也只是在最高nb合金中起到辅助作用,因此nb的改善性效果与保护性产物层的形成无关。其次Ni-nb合金同样体现出改善趋势,因此nb的改善性效果与碳化物分布也无关。nb添加主要通过抑制碲扩散发挥作用。

关键词： GH3535合金 Ni-nb合金 nb添加碲脆羟基腐蚀产物

nb添加对Nd-Ce-Fe-B合金的磁性能及晶间交换耦合作用的影响

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有色金属科学与工程 2018年第5期9卷 103-108页

作者：何伦可权其琛胡贤君江庆政 Sajjad Ur Rehman 钟明龙黎业生江西理工大学江西省稀土磁性材料及器件重点实验室江西赣州341000 江西理工大学材料科学与工程学院江西赣州341000

研究了不同含量的nb添加对(Nd0.5Ce0.5)13Fe82-xnbxB5快淬合金的磁性能、物相组成、交换耦合作用及其初始磁化机制的影响.发现nb添加能抑制α-Fe的形成,显著改善合金的磁性能.当nb的添加量(原子分数)为0.5%时,合金获得较优的磁性能.随... 详细信息

研究了不同含量的nb添加对(Nd0.5Ce0.5)13Fe82-xnbxB5快淬合金的磁性能、物相组成、交换耦合作用及其初始磁化机制的影响.发现nb添加能抑制α-Fe的形成,显著改善合金的磁性能.当nb的添加量(原子分数)为0.5%时,合金获得较优的磁性能.随着nb的添加量(原子分数)从0增加到0.5%,合金的矫顽力由未添加时的777 kA/m提升到900 kA/m,最大磁能积也从未添加nb时的64 kJ/m^3增加到78 kJ/m^3,而合金的剩磁仅由未添加nb时的0.71 T轻微下降到0.70 T.合金中晶粒间的交换耦合作用随着nb的添加而增强.合金的初始磁化机制也有了显著的变化.

关键词： nb添加磁性能交换耦合作用初始磁化机制 Nd-Ce-Fe-B合金

nb添加对铁素体不锈钢中Cu颗粒长大和粗化的影响

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不锈 2019年第1期 28-33页

作者：卫争艳(编译) 不详

本文选用18%Cr-1.5%Cu铁素体不锈钢,定量地研究了 nb含量对其Cu颗粒长大和粗化的影响。试样首先在1250℃进行固溶,然后在700℃等温时效,时效最长时间86400so在时效过程中细小、球状的Cu颗粒形核、长大。在所有不锈钢试样中,Cu颗粒的半... 详细信息

本文选用18%Cr-1.5%Cu铁素体不锈钢,定量地研究了 nb含量对其Cu颗粒长大和粗化的影响。试样首先在1250℃进行固溶,然后在700℃等温时效,时效最长时间86400so在时效过程中细小、球状的Cu颗粒形核、长大。在所有不锈钢试样中,Cu颗粒的半径都随时效时间延长而增大,两者之间呈1/3次方比例关系且含nb不锈钢中的Cu颗粒半径都小于无nb不锈钢。在时效过程中,Cu颗粒尺寸分布的标准差逐渐增加,然后在某个特定值达到饱和,而nb添加延缓了这一标准差的增加。同时,随着时效时间的增加,Cu颗粒的体积分数也逐渐增加并在某个特定值达到饱和。nb添加同样也延缓了Cu颗粒体积分数的饱和。Cu颗粒在含nb不锈钢中长大缓慢可能是由于Cu颗粒中的nb原子扩散速度慢导致的。

关键词：铁素体不锈钢 Cu析出 nb添加颗粒长大透射电镜(TEM)

添加nb对FeCoZrB合金结构和性能的影响

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兵器材料科学与工程 2020年第4期43卷 36-39页

作者：于万秋张宇彤王志群徐仕翀华中吉林师范大学物理国家级实验教学示范中心吉林四平136000 吉林师范大学物理学院吉林四平136000 国网内蒙古东部电力有限公司经济技术研究院内蒙古呼和浩特010020

用单辊快淬法和非晶晶化法制备Fe76Co6Zr9B9和Fe76Co6Zr7nb2B9非晶及纳米晶合金,用多种测试手段对两种合金的热曲线、显微组织及磁性能进行测试,研究添加原子数分数为2%的nb对Fe76Co6Zr9B9合金结构和性能的影响。结果表明:不含nb的Fe76C... 详细信息

用单辊快淬法和非晶晶化法制备Fe76Co6Zr9B9和Fe76Co6Zr7nb2B9非晶及纳米晶合金,用多种测试手段对两种合金的热曲线、显微组织及磁性能进行测试,研究添加原子数分数为2%的nb对Fe76Co6Zr9B9合金结构和性能的影响。结果表明:不含nb的Fe76Co6Zr9B9合金化产物含有亚稳相及α-Fe(Co)相,其矫顽力(Hc)较大,为半硬磁合金材料;添加nb的Fe76Co6Zr7nb2B9合金晶化产物仅含有α-Fe(Co)相,为良好的软磁合金材料。添加原子数分数为2%的nb抑制了合金化过程中亚稳相的析出,降低晶粒尺寸,提高了合金的比饱和磁化强度并明显降低合金的Hc。

关键词：非晶合金 nb添加显微组织磁性能

热处理工艺对含nb焊缝金属组织与力学性能的影响

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金属学报 2009年第9期45卷 1063-1069页

作者：魏世同陆善平何广忠赵旭李殿中李依依中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室沈阳110016 长春轨道客车股份有限公司长春130062

采用含nb及不含nb两种焊丝对高速列车转向架用S355J2G3钢板进行焊接,分析了焊态下接头各区域的性能差别,研究了合金元素nb和焊后热处理制度对焊缝金属组织和性能的影响.结果表明:焊缝金属的韧性是焊接接头性能的薄弱环节.焊态下nb的加... 详细信息

采用含nb及不含nb两种焊丝对高速列车转向架用S355J2G3钢板进行焊接,分析了焊态下接头各区域的性能差别,研究了合金元素nb和焊后热处理制度对焊缝金属组织和性能的影响.结果表明:焊缝金属的韧性是焊接接头性能的薄弱环节.焊态下nb的加入提高了焊缝金属的强度,但对塑性和韧性无明显影响.经去应力退火后,不含nb焊缝金属的强度降低,延伸率和冲击功升高,而含nb焊缝金属的强度升高,延伸率和冲击功降低,退火后含nb焊缝金属中nbC颗粒析出是影响焊缝金属组织和性能的主要因素.在焊后正火处理条件下,随着正火温度的升高,不含nb焊缝金属的组织和性能均无明显变化,而含nb焊缝金属的强度明显升高,延伸率和冲击功显著降低.严格控制正火温度是含nb焊缝金属获得高强韧性的关键.含nb焊缝中魏氏组织的含量随正火温度的升高而明显增多.电镜观察表明,经920℃正火处理后,焊缝中的nbC颗粒尺寸大于退火态焊缝金属中的nbC相,而在1200℃正火处理后nbC颗粒溶解消失.

关键词： nb微合金钢热处理工艺焊缝金属 nb添加微观组织力学性能

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轧制Fe-Ga合金的织构及磁致伸缩

金属学报 2008年第9期44卷 1031-1034页

作者：李纪恒高学绪朱洁张茂才何承先北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083

添加nb改善了Fe_(81)Ga_(19)合金的塑性,采用热轧和冷轧相结合的轧制工艺制备出厚度为0.6mm的(Fe_(81)Ga_(19))+ 1%nb(原子分数)合金薄板.研究了(Fe_(81)Ga_(19))+1%nb合金轧态和退火态薄板的织构及磁致伸缩效应.结果表明:合金的磁致伸... 详细信息

添加nb改善了Fe_(81)Ga_(19)合金的塑性,采用热轧和冷轧相结合的轧制工艺制备出厚度为0.6mm的(Fe_(81)Ga_(19))+ 1%nb(原子分数)合金薄板.研究了(Fe_(81)Ga_(19))+1%nb合金轧态和退火态薄板的织构及磁致伸缩效应.结果表明:合金的磁致伸缩与样品的织构密切相关,再结晶织构取决于热处理工艺.轧态织构以{111}面织构和近似的{001}〈110〉旋转立方织构为主,样品轧向的磁致伸缩系数λ_∥=26×10^(-6)在1250和1300℃保温2h后水淬样品的织构分别呈现为近似的{011}(100)Gauss织构和单一{001}〈100〉立方织构,其磁致伸缩(3/2)λRD分别达到106×10^(-6)和134×10^(-6).

关键词： Fe-Ga合金 nb添加轧制织构磁致伸缩