朱雪梅
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张琳
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雷明凯
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张彦生
稀有金属材料与工程
采用HF-4工业用横流CO2激光照射Fe32Mn3A17Cr反铁磁精密电阻合金,进行激光表面熔凝抗腐蚀改性.研究Fe32Mn3Al7Cr合金激光熔凝层的显微组织、相结构,显微硬度和抗蚀性.合金激光熔凝层具有细密均匀的单相奥氏体组织,依次由细小等轴胞状组织区、柱状组织区与热影响区组成,熔凝层厚度约为650 μm.激光熔凝层的显微硬度HV0.5N约为16 GPa,较合金基体提高1倍.在1 mol/L Na2SO4溶液中,激光熔凝层距表面深度100和350 μm的阳极极化曲线,均呈现无活化-钝化转变区的自钝化特征,自腐蚀电位Ecorr由原始合金的-658mV(SCE)分另增至-420和478mV(SCE),致钝电流密度ipp由2.9 μA/cm2分别降至1.3和1.0 μA/cm2,等轴胞状组织和柱状组织的激光熔凝层具有相近的抗均匀腐蚀性能.在pH=14的0.1 mol/L NaCl溶液中,激光熔凝层的阳极极化曲线由原始合金的钝化-孔蚀击穿过程转变为钝化-过钝化溶解过程,无孔蚀发生.激光熔凝层在1 mol/L Na2SO4溶液中的电化学阻抗谱(EIS),较原始合金的容抗弧直径及|Z|值增加,相位角平台变宽,利用等效电路Rs-(Rt//CPE)拟合的激光熔凝层的极化电阻Rt由原始合金的13.8 kΩ·cm2增至38.7 kΩ·cm2,计算的有效电容CB则由32.5μF/cm2降至19.7 μF/cm2.连续激光熔凝改性的Fe32Mn3Al7Cr反铁磁精密电阻合金的抗蚀性显著提高.
关键词:
Fe32Mn3Al7Cr反铁磁精密电阻合金
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激光熔凝层
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抗蚀性
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阳极极化
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电化学交流阻抗
张斌
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彭颖红
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陆兴
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覃作祥
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张彦生
金属学报
利用金相组织观察、透射电子显微镜(TEM)分析和点阵参数测定方法研究了Ge含量对Fe-24Mn合金马氏体相变和显微组织结构的影响.结果表明,Fe-24Mn合金在冷却过程中产生大量的ε马氏体.在较低Ge含量合金中的后形成马氏体可以穿越或终止在另一取向的先形成马氏体片中.宽大的马氏体片是由大量相互平行的层错构成.随Ge含量的增加,马氏体片之间以交截或平行为主.这一结果表明:Ge的加入使Fe-24Mn合金中奥氏体层错能增加,合金中的ε马氏体数量减少,马氏体转变开始点Ms降低.Ge增大Fe-24Mn合金奥氏体的点阵常数,但对Fe-24Mn合金形状记忆效应的影响并不显著.
关键词:
Fe-Mn-Ge合金
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null
,
null
张彦生
,
苏丽娟
金属学报
本文设计并研制出一种Fe-Mn-Al系无磁钢——30Mn20Al3,其合金成分(wt-％)为C0.28-0.32,Mn19-22,Al2.6-3.1,Si≤0.6。同时还研究了Al,C等元素对Fe-20Mn奥氏体稳定性、合金的力学性能等的影响。 实验结果表明,Fe-Mn合金中加入Al可抑制γ→ε及γ→ε→α′相的转变,使马氏体转变温度降低。碳稳定奥氏体的作用更为显著。 30Mn20Al3与1Cr18Ni9Ti相比较,强度与塑性均高,奥氏体稳定性亦大,磁导率低而电阻率高。其成本则只为1Cr18Ni9Ti的1/3左右,且资源丰富,具有发展为实用钢种的价值。可代替1Cr18Ni9Ti、铝合金等作为无磁钢及低温钢用于电气工业和低温工程中。
关键词:
朱雪梅
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张振卫
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王新建
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张彦生
稀有金属材料与工程
研究了Fe24Mn4AlSCr合金在800和950℃空气中的循环氧化动力学及氧化层形貌、成分和组织结构.由于Mn元素的选择性氧化,在氧化层与基体之间形成高耐蚀性的贫Mn铁素体层.对贫Mn铁素体层的耐腐蚀性能进行了分析.结果表明,950℃氧化10h后,氧化层与基体间形成形状弯曲、厚度约6 μm、较基体贫Mn(5 at％)、富Fe (85 at％)的铁素体层.降低氧化温度至800℃、延长氧化时间至160 h,氧化层与基体之间形成连续平整、厚度约9 μm的贫Mn(6 at％～19 at％)、富Fe (83 at％～72 at％)和富Cr(8 at％)的铁素体层.在1 mol/L Na2SO4溶液中于800℃氧化160 h后的铁素体贫Mn层的阳极极化曲线呈自钝化,自腐蚀电位Ecor.由原始合金的-710 mV提高至57 mV,维钝电流密度ip从3.3 μA/cm2下降至0.7 μA/cm2,耐蚀性能提高.
关键词:
Fe24Mn4Al5Cr合金
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高温氧化
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氧化诱发层
,
阳极极化曲线
,
耐蚀性
张彦生
金属学报
本文报道一种fcc结构的Fe-Mn-Al合金(Mn 25.6,Al 4.1,C 0.16,Si0.27 wt-％)在超低温的性能、组织结构与磁性转变。此合金在300—4 K间具有适宜的强度、较高的塑性、韧性与很稳定的奥氏体组织。300 K及4 K的磁化率x_v,分别为34.5×10~(-4)与22×10~(-4)。室温电阻率为105μΩ·cm,低温冷收缩率小于一般Fe-Cr-Ni奥氏体钢。其磁化率(x_v)-温度(T)曲线于320 K左右呈现峰值,dx/dT符号的改变表征发生了顺磁性-反铁磁性转变。同时伴有一些物理性能如弹性模量、热膨胀、电阻率等的反常变化。 Al加入Fe-Mn合金中,明显地降低Néel温度(T_N),提高磁化率,并在T_N点处呈现较大的磁化率峰值。与AISI 300系Cr-Ni奥氏体钢比较,γ-Fe-Mn-Al合金的主要特点为在极低温区(如20—4 K)兼具稳定的奥氏体与极低磁化率,是一种潜在的超导磁体用结构合金。
关键词:
朱雪梅
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王新建
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刘明
,
张彦生
腐蚀学报（英文）
研究了Fe-30Mn-9Al奥氏体钢在700℃、800℃和950℃空气中循环氧化160 h表面形成的氧化膜形貌、成分和组织结构.Fe-30Mn-9Al奥氏体钢在700℃和800℃氧化时，初期增重较快，随着循环次数增加，氧化增重减小，氧化160 h分别增重1.00和4.08 mg/cm2.氧化层主要由Mn2O3，Al2O3和(Mn,Fe)2O3等相组成.在950 ℃，钢的氧化增重显著上升，160 h增重43.50 mg/cm2，表面形成了Fe2O3、MnO2以及MnAl2O4、Al2Fe2O6等复合氧化物.800℃下循环氧化后形成了多层氧化物膜 ，外层以Mn2O3型氧化物为主，内层以Al2O3为主；钢基体表面为 富Fe、贫Mn的铁素体层.
关键词:
Fe-Mn-Al奥氏体钢
,
null
,
null
张彦生
金属学报
本文研究Al,Si及Cr对反铁磁性γ-Fe-Mn基合金的Neel转变及电阻极小的影响.结果表明,Cr对Fe-Mn基合金的磁化率(X),X-T及ρ(电阻率)-T关系的影响较小,也不促进基体形成局域净磁矩.相反,Al,Si则显著改变γ-Fe-Mn合金的磁结构、X-T及ρ-T关系,在Neel温度T_N以下,随反铁磁转变的磁性电阻ρ_m的增大,出现电阻极小,随后出现负电阻温度系数.降温直至4.3k,γ-Fe-Mn及γ-Fe-Mn-Cr合金在试验精度内未呈现任何电阻反常变化,而固溶Al或Si后则观察到第二次电阻极小,电阻极小温度T_(min)~(2)与电阻极小深度△ρ(ρ_(4k)～ρ_(T_(min)))随Al,Si浓度的增大而增加,且在T_(min)~(2)—4k间,ρ随lgT的降低而线性增大.由此可以假定,反铁磁态γ-Fe-Mn中加入Al或Si,导致Fe离子处形成局域净磁矩,并发生ISDW-CSDW态转变,因而产生类似Kondo效应的低温电阻极小.
关键词:
张彦生
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师昌绪
金属学报
配制了30个不同成分的鋼种,对Fe-Mn-Al系奥氏体鋼,进行了成分、組織結构、性能方面的研究。在研究的成分范围內,找出了奥氏体区与成分的經驗关系;观察了成分及組織結构对高低溫瞬时力学性能、持久强度、时效性能、抗氧化性能等的影响;得到了在650℃持久强度相当于257T的实驗鋼种,并初步确定了在Fe-Mn-Al系中发展出耐热鋼种的最可能成分范围。指出了在实驗鋼种A2的基础上,发展出无磁钢及低溫鋼的可能性。
关键词:
张彦生
金属学报
测定了面心立方结构Fe-Mn-Al,Fe-Mn-Cr合金的电阻率及磁化率与温度的关系,这些合金均呈现顺磁性-反铁磁性转变,并伴有电阻率-温度关系的反常变化.电阻率测定的结果说明,在Néel温度T_N以下,由于反铁磁有序散射,使电阻率反常增大,dρ/dT减小或变为负值,ρ-T曲线向上弯曲,反常电阻率随T_N的下降和X-T曲线峰值的升高而增大.Al的加入量对反铁磁转变引起的电阻率变化有强烈的影响,随Al浓度的增加,反常电阻率急剧增大,这可能与Al使合金中Fe离子位置存在较大局域净磁矩有关.Cr对反铁磁电阻率的影响远较Al小.本文的实验结果揭示,基于顺磁性-反铁磁性转变,研制一种温度系数较小的Fe-Mn-Al-Cr系新电阻合金是可能的。
关键词:
