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2005年, 第41卷, 第8期 刊出日期:2005-08-11
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Sm2Co17基高温稀土永磁材料的显微结构与磁性
李丽娅; 易健宏; 黄伯云; 彭元东
金属学报. 2005, 41 (8): 791-794 .
Cu含量较高的Sm2Co17基永磁材料在高温下具有较大的内禀矫顽力, 而Fe含量较高时其高温下的磁性较差. TEM显示磁体由胞状结构构成, 胞内为2 : 17R相, 胞壁为1 : 5相. 在MFM (磁力显微镜)下可观测到片状相(1 : 7相), 畴结构为波纹畴和条状畴, 但是在片状相出现的区域并未观察到畴壁钉扎点, 而在胞壁相的三角结合区域畴壁的钉扎强度最高. 高温X射线衍射分析表明, 随着性能的降低观测到材料的相结构发生了较大的变化, 由室温下的2 : 17R主相、1 : 5相和1 : 7相变为非晶结构, 且最终转变成700℃时的SmCo3主相和2 : 17R相. 相结构的转变直接导致磁体性能的降低
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等轴应变作用下Cu, Al薄膜的取向择优生长
周耐根; 周浪; 宋固全; 宋照东
金属学报. 2005, 41 (8): 809-813 .
用分子动力学方法模拟了Cu双晶和Al双晶薄膜的111生长, 模拟时假定在薄膜平面内保持恒定的等轴双向应变, 薄膜中两晶粒的能量计算表明:
不同晶粒的能量存在差异, 能量较低的晶粒在沉积中择优生长, 逐渐取代能量较高的晶粒, Cu膜择优生长速率显著高于Al膜; 两种薄膜择优生长的机制完全不同, Cu膜中处于不利位向的晶粒通过孪晶过渡转变为择优取向, 转变完成、晶界湮灭后薄膜中残留的缺陷为位错; 而Al膜则是通过无序结构重结晶实现上述转变, 转变完成、晶界湮灭后薄膜中残留的缺陷为间隙原子. 文中对上述择优生长驱动力的来源、以及在纳米多晶中的重要性进行了讨论.
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用XD法合成的铝基复合材料的组织与力学性能
朱和国; 王恒志; 熊党生; 吴申庆
金属学报. 2005, 41 (8): 829-834 .
对Al--TiO2--B2O3系利用放热弥散(XD)反应法合成了铝基复合材料. 当B2O3/TiO2摩尔比为0时, 增强相由alpha--Al2O3
颗粒和棒状物Al3Ti组成, 抗拉强度和延伸率分别为250.4 MPa和4.0%, 断口中有的棒状物自身开裂, 断裂由Al3Ti自身萌生裂纹, 并沿其解理面扩展至界面引起. 加入B2O3后, 棒状物Al3Ti减少, 基体晶粒细化, 强度和延伸率同步提高; 当B2O3/TiO2摩尔比为1时, Al3Ti基本消失, 抗拉强度和延伸率分别提高到320.8 MPa和10.6%, 断口形貌由细小韧窝组成. 随着实验温度的增加, 延伸率进一步提高, 拉伸强度则随之下降,
棒状物Al3Ti因与基体的界面结合强度降低而与基体中脱离, 表明Al3Ti对复合材料的性能提高不利.723 K时, 延伸率上升至20.5%, 抗拉强度下降至85.6 MPa.
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共晶SnBi/Cu焊点界面处Bi的偏析
刘春忠; 张伟; 隋曼龄; 尚建库
金属学报. 2005, 41 (8): 847-852 .
利用SEM, TEM, XRD分析了共晶SnBi/Cu焊点经120℃时效7 d后界面
组织结构的变化. 焊点界面处金属间化合物厚度由原来初始态的约2 um
增至时效态的10 um, 并且化合物也由原来单一的Cu6Sn5转变为
Cu6Sn5和Cu3Sn相. 进
一步研究表明, 在Cu3Sn与Cu之间界面处偏析了大量尺寸约100 nm的Bi颗粒.
双缺口试样的断裂韧性实验表明, 热时效促使焊点断裂韧性快速下降, 同时该
焊点的断口也由原来初始态的韧性断裂转变为时效后Cu3Sn与Cu界面处的脆性
断裂, 脆性断裂后一侧断口为鲜亮的Cu表面. 在TEM下, 通过与220℃/5 d时
效态纯Sn/Cu焊点相同界面的比较, 可以断定引起该焊点失效的原因是Bi颗粒
在此界面处的偏析. 含Bi无Pb焊料由于Bi在界面析出而引发的脆断将会是微电
子器件长期使用中的一个潜在危害.
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搅拌摩擦焊接过程中搅拌头转速对材料流动的影响
张洪武; 张昭; 陈金涛
金属学报. 2005, 41 (8): 853-859 .
使用有限元方法模拟了不同搅拌头转速下, 搅拌摩擦焊接过程中Al 6061--T6材料的
三维流动, 以及材料流动与搅拌头转速的关系. 结果表明, 在搅拌摩擦焊接过程中,
后退侧的材料流动较前进侧更为剧烈, 并且随着搅拌头转速的增加, 材料流动也
会得到不同程度增强. 搅拌头前方的材料在搅拌头的推动作用下向上涌起, 被旋推
到搅拌头后方并向下运动, 该过程的周而复始是促使搅拌摩擦焊接顺利完成的主
要原因. 等效塑性应变等值线的形状与材料热影响区、热力影响区以及搅拌区的边
界形状具有较好的对应关系, 随着搅拌头转速的增加, 等效塑性应变随之增加.
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Si对Ni--xAl合金900℃氧化行为的影响
吴莹; 牛焱
金属学报. 2005, 41 (8): 865-870 .
研究了三元Ni--6Si--xAl (x=6, 10, 15, 原子分数,%)合金在900℃, 0.1 MPa
纯氧气中的氧化行为. 二元Ni--Al合金形成了外NiO膜, 并伴随有Al的内氧化.
而所有三元合金锈层底部均形成了连续完整的外Al2O3膜, 防止了Al的
内氧化, 从而显著降低了三元合金的腐蚀速率. 因此, 与二元Ni--Al合金相比,
Si的存在能非常有效的减少形成Al2O3膜所需的临界Al含量. 在对Wagner
关于二元合金中最活泼组元由内氧化向外氧化转变判据理论进行扩展的基础上,
阐述了第三组元Si的作用.
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金属在流动氯化物体系中流动腐蚀的EIS研究
雍兴跃; 刘景军; 林玉珍
金属学报. 2005, 41 (8): 871-875 .
流动氯化物体系中碳钢、双相钢电极的电化学阻抗谱(EIS)明显不同. 随着流速增大,
电极表面受到的切应力增大, 反应阻抗减小, 电化学腐蚀加速, 协同效应增
强, 结果使电极流动腐蚀速度增加. 与碳钢相比, 双相钢电极
在较高流速下其电化学阻抗谱才在低频区发生特征变化. 证明了曹楚南提出
的不可逆电极阻抗谱理论同样适用于流动腐蚀过程中电极过程的研究, 揭示
了在流动体系中, 当电极表面受到足够大的切应力作用时, 在低频区电极电
化学阻抗谱会发生特征改变. 其中, 电化学阻抗谱的低频感抗弧特征预示着
在流动腐蚀过程中, 受到强力流体力学作用的电极表面会改变其常规的溶解
速度和溶解机制, 同时表面伴随有坑、点局部腐蚀的发生. 在此情况下,
钝态金属电极的电化学阻抗谱进一步反映了电极表面受到固体颗粒摩
擦或撞击的阻抗谱特征.
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