金属功能材料
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2016年 23卷 2期
刊出日期：2016-04-20
1
烧结Nd- Fe- B磁体的力学性能研究进展及前景展望
李安华 ，张月明
DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2016012
烧结Nd- Fe- B磁体属于脆性材料，在加工、使用过程中容易掉边掉角，甚至开裂。烧结Nd- Fe- B磁体的力学性能是其综合性能的一个重要指标。磁体力学性能及加工性能的好坏，直接影响磁体的服役可靠性和生产企业的制造成本。磁性功能器件正向着小型化、轻量化、高功能和高精度方向发展，例如智能手机的振动马达等。磁体的加工尺寸向轻、薄、短、小化方向发展，对磁体的可加工性、加工劣化等提出了很高的要求。在国防、航空等应用领域对磁体的抗冲击过载性能提出了很高的要求，而高转速永磁电机（转速大于10 kr/min）也要求对烧结Nd- Fe- B磁体较高的强度和良好的抗振动性能。文章对烧结Nd- Fe- B磁体的力学特性及断裂机理，添加元素对磁体力学性能的影响，及烧结Nd- Fe- B磁体的强韧化和抗过载性能研究结果等进行综合分析，对Nd- Fe- B磁体加工性能的表征进行探讨，并展望其未来的发展方向。
2016 Vol. 23 (2): 1-9 [
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10
GdErCoAl非晶合金的玻璃形成能力及磁热效应
阮庭方，罗强，吴仡璇，沈军
DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2016005
利用真空甩带机制备了成分为Gd56-xErxCo24Al20(x=0,16,24,32,40,48)的一系列非晶条带，并用高真空电弧熔炼炉铜模吸铸法制备了直径为3 mm的大块非晶合金棒；然后对合金的结构、热稳定性和磁热效应进行了系统研究。研究结果表明，该系列合金有很好的玻璃形成能力、较高的热稳定性以及高的磁熵变(最大可达1258 J·kg-1 ·K-1)和宽的磁熵变曲线峰。当x从0增加到48时，该系列合金在磁场变化为5 T条件下制冷能力(RCP)分别是729 J·kg-1、736 J·kg-1、757 J·kg-1、621 J·kg-1、576 J·kg-1和435 J·kg-1。随Er含量的增加，合金磁转变类型从铁磁转变逐步到自旋玻璃转变，磁转变温度从112 K降低到165 K。Gd56-xErxCo24Al20系列的非晶合金优异的磁制冷能力，连续可调的磁转变温区，良好的热稳定性和软磁性能表明这系列合金在10~150 K的范围内做为磁制冷材料拥有良好的应用前景。
2016 Vol. 23 (2): 10-15 [
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16
Mn125Fe065P05Si05-xBx系列化合物的结构及磁性
王莹，欧志强，特古斯，李道勤 松林
DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2015082
研究了Mn125Fe065P05Si05-xBx(x= 0，001，003，004，006，007)系列化合物的结构及磁性。结果表明,该系列化合物均为Fe2P型六角结构，空间群为P- 62m；磁性测量表明该系列化合物都经历了一级相变，并且均存在热滞，但热滞都较小，当硼的原子分数为007时，热滞最大值为5 K。居里温度随着硼含量的增加，呈现升高的趋势，当硼的原子分数为007时，居里温度为325 K，而化合物的最大磁熵变呈现下降的规律，当硼的原子分数为007时，最大磁熵变为2 J/（kg·K）。
2016 Vol. 23 (2): 16-19 [
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20
电荷补偿剂对红色发光材料CaAl12O19∶Mn4+发光性能的影响
李迪 王雷 许育东 屈冰雁 石敏
DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2016004
采用高温固相法在1 500 ℃保温4 h的条件下合成了CaAl12O19∶Mn4+红色发光材料。通过发光性能测试表征了Mn4+浓度、Na+、Li+ 、K+以及Mg2+ 等掺杂离子对材料发光性能的影响。研究发现，在紫外和蓝色波段均可有效激发CaAl12O19∶Mn4+，其发射主峰位于652 nm的深红色光波段，其两侧的肩峰（640、666 nm）可归属为声子副带发射。研究结果表明，Mn4+的最佳掺杂浓度为005 mol%；共掺的Na+、Li+、Mg2+、K+均可有效提高CaAl12O19∶Mn4+的发光强度，其中Na+和 Li+的最佳掺杂浓度均为5 mol%时的发光强度可被提高2倍以上。因此，CaAl12O19∶Mn4+是一种潜在的可用于提高LED显色性的红色发光材料。
2016 Vol. 23 (2): 20-25 [
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26
单晶Fe3O4超薄膜的制备与磁性研究
张贤楠，刘思润，谢娟，张宪民
DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2015087
采用磁控溅射方法制备了单晶Fe3O4超薄膜，系统研究了厚度（3 ~30 nm）对薄膜磁性的影响。X射线衍射证明了Fe3O4单晶薄膜是（220）晶向，（220）衍射峰的半高全宽和晶格常数随薄膜厚度的下降而增大。磁性测量观察到了清晰的磁滞回线，饱和磁化强度达400×103 A/m。低温电阻率测量证实了薄膜在120 K温度附近发生了导体向绝缘体的Verwey转变。利用原子力显微镜观察到Fe3O4薄膜的表面粗糙度非常低，适用于纳米尺度自旋电子学器件的开发。
2016 Vol. 23 (2): 26-29 [
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国产690合金管在碱溶液中的应力腐蚀行为研究
马明娟，李成涛，张立红
DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2015089
采用金相显微镜和扫描电镜（SEM）方法，分析国产690合金管的微观组织，并利用恒载荷方法分析研究了国产690合金管在氢氧化钠溶液中的应力腐蚀行为。结果表明，国产690合金管呈现等轴奥氏体晶粒，且晶界上分布着连续致密的碳化物；外表面腐蚀形貌显示为腐蚀沟壑，内表面腐蚀形貌表现为晶格网状，腐蚀产物主要为Cr、Ni、Fe的氧化物；经过氢氧化钠溶液中1 000 h的试验，国产690合金管未出现应力腐蚀裂纹，但发生了一定程度的晶间腐蚀。试验结果表明了国产690合金管在氢氧化钠溶液中具有较好的抗应力腐蚀性能。
2016 Vol. 23 (2): 30-34 [
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20Mn2管材光纤激光焊接焊缝接头组织与性能
李彦良，何力佳
DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2015083
通过金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计等分析手段研究了激光焊接20Mn2管材焊接接头的组织与性能。结果表明：当激光功率为2 400 W，焊接速度为73 mm/s，离焦量为0 mm时，焊缝熔深最大。当激光功率为1 200 W，焊接速度为73 mm/s，离焦量为0 mm时，焊缝硬度达到最大值3824HV10。焊缝的主要组织为板条马氏体，热影响区的主要组织为铁素体、珠光体、贝氏体和板条马氏体。
2016 Vol. 23 (2): 35-39 [
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40
等双轴预拉伸下介电弹性体驱动器力电稳定性分析
樊亚玲，杨宏亮
DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2015081
等双轴预拉伸下介电弹性体驱动器机电稳定性特性是研究衡量介电弹性体性能的重要指标之一。为了解介电弹性体驱动器机电稳定性特性，借助有限元数值模拟手段，针对等双轴预拉伸条件下的介电弹性体驱动器，开展了驱动器力电特性有限元仿真计算，建立了伸长率与名义电场强度之间的关系，将仿真结果与已有的理论计算结果进行了对比，二者完全重合；同时根据等双轴预拉伸情况下系统的状态方程，分析不同预拉伸水平下极限电致应变、电场强度、电位移等参数关系，获取该介电弹性体驱动器稳态工作区间；有限元建模及分析方法可以为等双轴预拉伸驱动器的设计提供参考。
2016 Vol. 23 (2): 40-44 [
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SAW工艺参数对熔敷金属及接头组织与性能的影响
王鑫，吕尚志，索忠源，姜峰，张志浩
DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2015084
采用SAW对12 mm厚的16Mn钢板进行焊接工艺试验，通过接头几何尺寸、金相组织、显微硬度和室温冲击试验，分析了SAW焊接工艺参数对熔敷金属及接头组织与性能的影响，研究结果表明：SAW电流、电压对接头宏观尺寸均有影响，在中等规范（电流540 A、电压36 V、焊速32 m/h）下焊接，接头组织细小均匀且韧性较好，焊缝和热影响区冲击功分别为92 J和72 J，较其他试样分别提高了2737%和3699%。
2016 Vol. 23 (2): 45-49 [
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50
固溶处理对800H合金组织和力学性能的影响
欧新哲 姚雷，马明娟
DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2016008
研究了950~1 200 ℃固溶处理对800H合金冷轧管组织和力学性能的影响。结果表明，固溶温度从950 ℃提高至1 200 ℃，碳化物逐渐溶解至基体中；固溶温度对800H合金室温力学性能和晶粒度的影响显著，而保温时间对800H合金室温力学性能和晶粒度的影响不显著；晶粒尺寸和析出相数量是影响800H合金强度的主要因素。
2016 Vol. 23 (2): 50-54 [
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55
固溶处理对UNS N06625合金组织和力学性能的影响
欧新哲 姚雷，黄妍凭
DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2016009
研究了950~1 200 ℃固溶处理对UNS N06625合金冷轧管组织和力学性能的影响。结果表明，当固溶温度从950 ℃提高至1 200 ℃，屈服强度和抗拉强度分别从480 MPa和900 MPa降至380 MPa和810 MPa，伸长率由45%提高至57.5%；晶粒度级长大至4.0~7.0级；1 100 ℃以上固溶处理时，合金中的碳化物基本溶解；晶粒尺寸和析出相数量是影响UNS N06625合金强度的主要因素。
2016 Vol. 23 (2): 55-58 [
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