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等温处理对含10wt%M0的纳米晶Fe3Al性能的影响

通过铝热反应法制备了含10wt%Mo的纳米晶Fe3Al材料,并对制得的材料进行了600和800℃的等温热处理,利用XRD和TEM研究了等温热处理前后组织的变化,并测试了应力应变曲线和屈服强度.结果表明:等温热处理前后,材料的晶体结构没有发生变化,均由无序bcc结构的Fe3Al相组成;材料经热处理后的平均晶粒尺寸和屈服强度在600～800℃之间增加显著,并在800℃等温热处理8 h后分别达到最大值43 nm和960 MPa;热处理后,材料在断裂前的最大变形量提高了15%左右,并有良好的塑性变形平台,塑性显著提高.等温热处理是一种提高纳米晶材料综合力学性能的可行方法.

关键词: Fe3Al , 纳米晶 , 等温处理 , 组织 , 力学性能

底材对添加不同合金元素的纳米晶Fe3Al基合金组织和力学性能的影响

喇培清 , 师婷 , 王鸿鼎 , 胡苏磊 , 张丹 , 卢学峰 , 魏玉鹏

材料科学与工艺

通过铝热反应法分别在玻璃和铜底材上制备了块体纳米晶Fe3Al、Fe3Al-10Mn、Fe3Al-10Cr合金,研究了不同底材和合金元素对合金显微结构和力学性能的影响.结果表明:玻璃底材上得到Fe3Al-10Mn合金为有序DO3结构,其他均为无序bcc结构;玻璃底材上得到的合金平均晶粒尺寸分别为27 nm、19 nm、23 nm;而铜底材上得到的合金分别为18nm、15 nm、22 nm;玻璃底材上得到的Fe3Al和Fe3Al-10Mn合金的屈服强度和维氏硬度有所降低,但纯Fe3Al合金的塑性较好,同时玻璃底材上Fe3Al-10Cr合金的维氏硬度和屈服强度分别提高了42.4％和20％,分别为292 HV30和960 MPa;不同合金元素对在玻璃底材上制备的合金塑性影响不大,但屈服强度有所提高.

关键词: 纳米晶Fe3Al , 底材 , 微观组织 , 力学性能

Cu对铝热法制备的Fe3Al-10％Ni块体纳米晶材料组织和性能影响

喇培清 , 刘雪梅 , 刘辉 , 卢学峰 , 魏玉鹏 , 白亚平 , 陈经民

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.6.002

通过铝热法制备了Cu含量为2％,4％,6％(质量分数,下同)的Fe3Al-10％ Ni块体纳米晶材料,用光学显微镜(OM),电子探针(EPMA),X-射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)表征了材料的微观结构,并测定了材料的维氏硬度和室温压缩性能.结果表明:Cu含量低(2％)时,合金保持无序bcc结构,晶粒尺寸显著下降；高Cu含量(4％和6％)使合金发生B2型有序化转变.添加Cu元素提高了材料的硬度,但不利于材料塑性的提高.添加2％和6％的Cu元素使材料的屈服强度明显增加,而添加4％的Cu元素使材料的强度明显下降.

关键词: 块体纳米晶 , 铝热法 , Cu元素 , 塑性

不同底材对亚微米亚共晶白口铸铁组织和力学性能的影响

喇培清 , 李正宁 , 胡苏磊 , 李翠玲 , 魏玉鹏 , 卢学峰 , 魏福安

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.10.007

通过铝热反应法分别在铜底材和玻璃底材上制备了亚微米亚共晶铸铁.利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪及电子探针对亚共晶铸铁的组织及成分进行了研究.测试了亚共晶铸铁的硬度、压缩性能和拉伸性能.结果表明:该方法制备的亚共晶铸铁是由渗碳体以及珠光体组成,铜底材和玻璃底材亚共晶铸铁的平均珠光体层间距分别为220nm和165nm.铜底材和玻璃底材亚共晶白口铁的维氏硬度分别为564HV和552HV,抗压强度分别为2429MPa和2224MPa,抗拉强度分别为391MPa和383MPa,伸长率分别为2％和3％.

关键词: 亚微米晶 , 亚共晶铸铁 , 不同底材 , 力学性能 , 组织 , 铝热反应

块体纳米晶/微米晶复相金属材料研究现状及其发展趋势

王鸿鼎 , 喇培清 , 师婷 , 魏玉鹏 , 卢学峰

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.04.017

本文综述了纳米晶/微米晶复相金属材料的发展历程、微观组织设计、制备方法及其力学性能与变形机制.概述了现有材料体系和制备方法的优点与不足,指出开发新工艺和进一步优化纳米晶/微米晶复相金属材料的综合性能是未来的发展趋势.

关键词: 纳米晶/微米晶复相 , 制备方法 , 变形机制 , 研究现状

超磁致伸缩薄膜研究进展

魏玉鹏 , 王姝 , 张旭东 , 李建功

材料导报

综述了近几年国内外超磁致伸缩单层膜、多层膜的研究进展;介绍了超磁致伸缩薄膜的制备方法与性能表征;论述了TbDyFe单层薄膜的磁致伸缩和磁学性能以及其成分、应力、热处理、衬底温度等性能的影响因素;详述了超磁致伸缩多层膜组成和结构类型;讨论了热处理、磁场诱导和单层膜厚对多层膜在低场下磁致伸缩和磁学性能的影响,评述和展望了超磁致伸缩薄膜的国内外研发应用现状和发展趋势.

关键词: 超磁致伸缩 , 单层膜 , 多层膜

溶液燃烧合成法制备纳米金属氧化物的研究进展

欧玉静 , 喇培清 , 魏玉鹏 , 朱丹丹

材料导报

简要介绍了纳米金属氧化物的一些应用;综述了近年来纳米金属氧化物的制备方法——溶液燃烧合成法;其中着重评述了近年来改进的溶液燃烧制备方法:自蔓延溶胶-凝胶燃烧合成法、浸渍在惰性支撑物中的燃烧合成法、浸渍在活性支撑物中的燃烧合成法、盐助溶液燃烧合成法、微波助溶液燃烧合成法、乳液燃烧合成法和纤维素辅助溶液燃烧合成法;并展望了该领域今后的研究方向.

关键词: 溶液燃烧合成法 , 纳米金属氧化物 , 自蔓延溶胶-凝胶燃烧合成法 , 盐助溶液燃烧合成法

高铝310S耐热钢板材的焊接性能

喇培清 , 撒兴瑞 , 刘辉 , 孟倩 , 魏玉鹏 , 卢学峰

钢铁研究学报

对铝含量为2％、4％(质量分数,下同)的310S耐热钢板材采用手工氩弧焊(TIG)的焊接方法进行焊接,利用光学显微镜对焊缝的显微组织进行分析,利用电子探针(EMPA)分析焊接母材的元素分布,并对焊接接头进行室温和高温(800℃)力学性能测试.结果表明:不同铝含量的310S耐热钢板材焊接后的组织均良好,都没有宏观裂纹及夹杂等缺陷;铝元素的加入,抑制了焊接热影响区晶粒的异常长大,细化了晶粒;高铝310S的焊接板材与母材一样具有优良的室温力学性能和高温力学性能,加铝310S耐热钢具有良好的焊接性能.

关键词: 310S耐热钢 , 铝元素 , 显微组织 , 力学性能 , 焊接性

退火时间对块体纳米晶Fe_3Al材料组织性能的影响

李翠玲 , 喇培清 , 刘辉 , 魏玉鹏 , 卢学峰 , 陈经民

材料热处理学报

在800℃下对铝热反应法制备的含10%Ni的纳米晶Fe3Al材料进行了不同时间的等温热处理,保温时间分别为4、8、12、16、20、24和48 h。利用XRD和TEM分析了不同保温时间下材料的平均晶粒尺寸,并对硬度进行了测试,研究了晶粒尺寸变化趋势以及硬度变化规律,探讨了两者之间的变化关系。结果表明：材料的平均晶粒尺寸在不同时间的退火处理后,呈现出两次减小,两次增大,最后趋于平稳的过程。晶粒尺寸在4 h等温处理后达到最小值16 nm,在24 h等温处理后达到最大值35 nm。存在一个临界值dc=20 nm,当晶粒尺寸小于dc时,维式硬度和晶粒尺寸之间满足反Hall-Petch关系,当晶粒尺寸大于dc时,两者之间呈现正的Hall-Petch关系。16 h退火处理后维氏硬度最大为490 HV,24 h退火后维氏硬度最小为410 HV。

关键词: 纳米晶Fe3Al , 退火时间 , 晶粒尺寸 , 维式硬度 , Hall-Petch关系

含铝304和316L奥氏体不锈钢热轧板材焊接性能

喇培清 , 姚亮 , 孟倩 , 周毛熊 , 魏玉鹏

钢铁

对加Al质量分数为4％的304、2％的316L不锈钢热轧板材的焊接性能进行了研究.采用手工氩弧焊(TIG)的焊接方法,利用光学显微镜对焊缝的显微组织进行分析,利用电子探针(EMPA)分析焊接母材的元素分布,并对焊接接头进行力学性能测试.组织和力学性能的研究结果表明:含铝304和含铝316L合金热轧板分别选用ER308L,ER316L作为焊接材料,经TIG焊接后,焊缝无裂纹、气孔等缺陷,接头具有良好的强度和塑性,焊接接头力学性能接近于其母材;热影响区组织与母材组织基本一致,焊缝与母材熔合良好,组织良好,加铝304和316L不锈钢具有良好的焊接性能.

关键词: 304合金 , 316L合金 , 铝元素 , 热轧板 , 焊接性能

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