南峰
,
贾建刚
,
安亮
,
马勤
,
郭铁明
,
季根顺
材料热处理学报
以Fe2O3粉、Si粉和Al粉为原料,采用反应机械合金化/退火法制备出了Al2O3/Fe3Si纳米复合粉体。利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对复合粉体球磨以及退火过程中的固态反应过程、表面形貌进行表征。研究表明,Fe2O3-Si-Al混合粉体球磨5 h后发生反应生成Al2 O3、Fe5 Si3、Fe3 Si、FeSi,球磨20 h后生成Al2 O3/Fe3 Si,球磨20 h的粉体在900℃条件下退火1 h的组成物相未发生变化,复合粉体颗粒呈球形,其尺寸为5μm左右,分布均匀,组成相Al2O3和Fe3Si的晶粒尺寸分别为26.6 nm和28.3 nm。
关键词:
Fe3Si
,
Al2O3
,
反应机械合金化
,
退火
,
纳米复合粉体
安亮
,
贾建刚
,
马勤
,
李鹏
材料热处理学报
采用ω（NaCl）∶ω（KCl）∶ω（NaF）=2∶2∶1（摩尔比,下同）的中性熔融盐作为载体,ω（Na2SiF6）∶ω（Si）=8∶2粉末做为渗硅剂,800℃下渗硅10 h可实现在AISI 304不锈钢表面形成厚度约500μm的富含Cr、Ni合金元素的Fe3Si型硅化物渗层。采用X射线衍射仪（XRD）分析了渗硅层的物相组成,用附带能量色散谱仪（EDS）附件的扫描电子显微镜（SEM）研究了渗层截面的形貌和成分。结果表明,渗层以Fe3Si相为主,Cr在渗层中含量低于其在304不锈钢基体中含量,而Fe和Ni在基体和渗层中的含量大致相当。Fe3Si型硅化物渗层在800℃和900℃下的氧化动力学均遵从二次抛物线规律。AISI 304不锈钢渗硅层在800℃下的抗氧化性能略优于不锈钢基体,而在900℃下AISI 304不锈钢发生灾难性破坏,硅化物渗层表现出比其在800℃下更为好的抗氧化性能。900℃下Cr和Si元素发生上坡扩散最终在渗硅层表面形成富含SiO2和Cr3O4的复合氧化膜是其优异抗氧化性能的原因。
关键词:
Fe3Si
,
硅化物渗层
,
氧化动力学
,
AISI304钢
马瑞
,
谢泉
,
黄晋
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的赝势平面波法,研究了Ni、Co、Cr元素对Fe3Si金属问化合物结构稳定性、弹性性能和电子结构.合金形成热和结合能的计算结果显示,Fe3Si-Ni具有最强的合金化形成能力,且结构最稳定.力学常数的计算结果表明,Ni和Cr的加入可提高化合物的塑性和延性,而Co可提高其硬度,其中Fe3Si-Ni的塑性最好,Fe3Si-Co的热稳定性最好.态密度和布居分析的计算结果表明,Fe3Si-Ni结构最稳定且塑性最佳的原因主要在于其体系的Fermi能级最接近于赝能隙的底部,Fe-Ni键布居数最大,合金化后体系的金属性增强最明显.
关键词:
Fe3Si
,
赝势平面波方法
,
合金化
,
结构稳定性
,
力学常数
,
电子结构
周琦
,
贾建刚
,
赵红顺
,
章新民
,
杨新田
材料热处理学报
采用真空电弧熔炼/退火制备了Cr/Al复合合金化Fe3Si基有序合金。通过XRD、SEM对试样进行表征,同时对其显微硬度、压缩强度及弯曲强度等力学性能进行了综合分析。结果表明,Cr/Al复合合金化Fe3Si基有序合金主相仍为Fe3Si相。元素Al,Cr复合合金化较为明显的改善了Fe3Si基有序合金的脆性。Fe65Si25Cr5Al5的抗压和抗弯强度最高,这是因自身高的有序度而呈现的陶瓷性的高强度低应变量特征。有序合金表现出明显的解理断裂特征,Fe80 Si10 Cr5Al5表现出二次解理的特征,Fe75 Si15 Cr5 Al5和Fe70 Si20 Cr5 Al5在断裂时出现了一些韧性特征的撕裂棱,这应与自身适中的有序度有关。
关键词:
Fe3Si
,
有序合金
,
力学性能
,
Cr/Al复合合金化
安亮
,
贾建刚
,
尤少君
,
马勤
,
郭铁明
,
季根顺
材料热处理学报
利用摩尔比为NaCl:KCl:NaF=2:2:1的碱金属卤化物混合体系做载体,等摩尔比的Na2SiF6和Si粉作渗硅剂,在900 ℃下利用熔融盐法对0Cr18Ni9不锈钢进行了渗硅处理.采用X射线衍射仪(XRD)和附带能量色散谱仪(EDS)附件的扫描电子显微镜(SEM)研究了渗层截面的物相组成、成分,显微形貌及渗硅层的形成机理.结果表明,900 ℃下保温3 h渗层厚度在250 μm以上,渗层物相为富含Cr、Ni合金元素的Fe,Si型金属间化合物,渗层中Si的含量为6.75 wt%,Cr的含量仅为其在基体中含量的50%左右,Ni在基体和渗层中的含量相当,渗层表面致密,硬度在700 HV左右,远高于基体硬度200 HV.
关键词:
Fe3Si
,
硅化物渗层
,
渗硅机理
,
0Cr18Ni9不锈钢
安亮
,
贾建刚
,
马勤
,
李鹏
中国有色金属学报
以n(NaCl)∶n(KCl)∶n(NaF)=2∶2∶1碱金属卤化物混合体系做载体,采用不同摩尔比的Na2SiF6和Si粉作渗硅剂,在800℃下利用熔融盐法分别对AISI 304不锈钢进行渗硅处理.采用X射线衍射仪(XRD)分析渗硅层的物相组成,用附带能量色散谱仪(EDS)附件的扫描电子显微镜(SEM)研究渗层截面的形貌和成分,分析熔盐法渗硅层的形成机理.结果表明:融盐中SiF62-的浓度决定渗层中Si元素的含量,由于SiO2在融盐体系中的溶解,融盐中SiF62-得到补充,渗层中Si元素的含最进一步提高.
关键词:
AISI 304不锈钢
,
Fe3Si
,
硅化物渗层
,
渗硅机理
,
渗硅体系
刘明
,
徐利华
,
邸云萍
,
程科
稀有金属材料与工程
以攀钢选钛尾矿为主要原料,尝试采用碳热还原氮化法合成TiCN/Fe3Si复合材料.为探明复杂体系过程反应机理,对体系中可能发生的高温反应进行了热力学分析,并采用XRD和SEM对合成产物进行表征.计算结果表明,1500 ℃下产物主晶相为TiC0.3N0.7和Fe3Si,其中,TiC0.3N0.7颗粒大多呈弥散分布,平均尺寸约为5 μm.
关键词:
TiC0.3N0.7
,
Fe3Si
,
碳热还原
,
热力学
周琦
,
贾建刚
,
臧树俊
,
赵红顺
,
吴海涛
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.01.017
基于合金化的改性原理,以调整材料的长程有序度为改性思想,采用真空电弧熔炼/热压退火制备了四种Cr/Al复合合金化Fe3Si基有序合金.通过XRD,SEM,EPMA等对合金进行了表征,并采用长程有序参数定量表征了退火得到的有序相的有序程度.结果表明:四种不同成分的有序合金,具有不同的显微组织.随着Si含量降低合金有序度下降,且Cr/Al的复合效应对这一趋势起到了促进作用,使得具有相同Si含量的Fe65Si25Cr5Al5有序合金的有序度低于Fe3Si,分别为0.658和0.796.
关键词:
Fe3Si
,
Al
,
Cr
,
真空熔炼
,
长程有序参数
马瑞
,
谢泉
,
赵清壮
材料导报
采用真空热压烧结工艺直接烧结Fe、Si混合粉末,制备了Fe3Si金属间化合物.研究了热压烧结时间对烧结产物微观结构、硬度及致密度的影响.结果表明,经950℃、22MPa热压烧结0.5～4h均可得到高度有序的Fe3Si块体,且随烧结时间的延长,烧结产物中Fe3Si的含量有所增加,但当烧结时间长于2h,Fe3Si的有序度有所降,低.同时烧结产物的硬度和密度也有同样的变化规律,其中烧结时间2h时烧结产物具有最佳硬度和密度,分别为90.7HRC和4.62g/m3.
关键词:
Fe3Si
,
金属间化合物
,
真空热压烧结
,
微观结构
,
硬度
,
密度
J.H.Peng
,
G.L.Chen
金属学报(英文版)
The mechanical behavior of Fe3Si based alloy with B2 structure was studied by tension and fracture toughness test in various tsting media.The fracture strength σb of Fe3Si alloy decreased in the following order:oxygen,air and hydrogen respectively.The fracture toughness in different testing environment showed that KIC in oxygen is 11.5±0.3MPα·m^1/2,and is 8.6±0.4MP α·m^1/2 in distilled water.The reduction of fracture toughness is contributed to the environmental reaction of Si with water.Addition of Al element in Fe3Si is not beneficiol to improve the intrinsic ductility of Fe-14Si-3Al alloy.The scattering phenomenon of fracture strength was found,and explained by fracture mechanics.It was found by means of SEM that the fracture mode changed from transgranular in oxygen to intergranular in hydrogen gas and distilled water.
关键词:
Fe3Si
,
null
,
null
