非晶軟磁合金材料及其形成機理根據(jù)原子排列方式把物質(zhì)劃分為晶體和非晶體兩類。物質(zhì)里面的原子排列是整潔有序的叫做晶體;物質(zhì)的原子排列是混亂的叫做非晶體。通常情況下，金屬及合金在從液體凝固成固體時，原子總是從液體的混亂排列轉(zhuǎn)變成整潔的排列，即成為晶體。但是，假如金屬或合金的凝固速度非常快（例如用每秒高達(dá)一百萬度的冷卻速率將鐵－硼合金熔體凝固），原子來不及整潔排列便被凍結(jié)住了，終極的原子排列方式類似于液體，是混亂的，這就是非晶合金（又稱為金屬玻璃）。由于不同的物質(zhì)形成非晶所需要的冷卻速度大不相同。單一金屬需要每秒高達(dá)一億度以上的冷卻速度才能形成非晶態(tài)。受目前工藝水平的限制，實際生產(chǎn)中難以達(dá)到如此高的冷卻速度，普通的單一的金屬難以從生產(chǎn)上制成非晶。為了獲得非晶態(tài)的金屬，一般將金屬與其它物質(zhì)混合。當(dāng)原子尺寸和性質(zhì)不同的幾種物質(zhì)搭配混合后，就形成了合金。這些合金具有兩個重要性質(zhì)：①合金的成分一般在冶金學(xué)上的所謂“共晶”點四周，它們的熔點遠(yuǎn)低于純金屬，例如FeSiB合金的熔點一般為1200度以下，而純鐵的熔點為1538度；②由于原子的種類多了，合金在液體時它們的原子更加難以移動，在冷卻時更加難以整潔排列，也就是說更加輕易被“凍結(jié)”成非晶。有了上面的兩個重要條件，合金才可能比較輕易地形成非晶。實際上，目前所有的實用非晶合金都是兩種或更多種元素組成的合金，例如Fe-Si-B，F(xiàn)eNiPB，CoZr，Z...
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高溫合金，又稱超合金，高溫合金是一種能夠在600℃以上及一定應(yīng)力條件下長期工作的金屬材料，具有優(yōu)異的高溫強度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。高溫合金的材料特征使其成為航空發(fā)動機中不可替代的關(guān)鍵材料。在世界先進(jìn)發(fā)動機研制中，高溫合金材料用量已占到發(fā)動機總量的40%~60%。所以，高溫合金材料也被譽為“先進(jìn)發(fā)動機基石”。航空發(fā)動機用高溫合金占高溫合金需求的一半以上。隨著國內(nèi)一批新型號航空發(fā)動機進(jìn)入量產(chǎn)，高溫合金需求有望快速增長。以殲10B、殲15、殲16為代表的多款三代半戰(zhàn)斗機陸續(xù)進(jìn)入列裝，WS-10發(fā)動機需求持續(xù)增長。未來幾年，隨著國產(chǎn)大型運輸機運20的投產(chǎn)，大涵道比發(fā)動機將進(jìn)入量產(chǎn)階段；小涵道比中推、小推航空發(fā)動機也將逐步進(jìn)入量產(chǎn)。國產(chǎn)航空發(fā)動機需求的增長將驅(qū)動航空用高溫合金需求進(jìn)入快速增長期。高溫合金在民用工業(yè)中的應(yīng)用也越來越廣泛。高溫合金在燃?xì)廨啓C、車用渦輪增壓器、核電、石油石化等行業(yè)有著重要的應(yīng)用。工業(yè)化的推進(jìn)和國內(nèi)高端裝備制造業(yè)的發(fā)展將持續(xù)拉動民用工業(yè)對高溫合金的需求，目前民用高溫合金占總需求的20%，未來這一比例有望持續(xù)提升。我們根據(jù)測算認(rèn)為，到2020年，我國高溫合金需求約為4萬噸，對應(yīng)市場空間90.5億元：航空發(fā)動機、汽車廢氣渦輪增壓器、核電工業(yè)用高溫合金需求的增長將驅(qū)動行業(yè)需求的爆發(fā)。而目前，我國高溫合金產(chǎn)能約1.26萬噸，實際產(chǎn)量...
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能源開發(fā)是形狀記憶合金一個重要的應(yīng)用領(lǐng)域。利用形狀記憶合金在加熱和冷卻時的形狀變化的性能，能夠把低品位熱能，如熱排水、地?zé)帷⑻柲艿戎苯愚D(zhuǎn)化為機械能而加以利用。根據(jù)這一原理，已研制成功多種熱機，加速了熱機的小型化和輕便化。近年來，世界各國研究人員正在開發(fā)的記憶功能材料主要有形狀記憶、溫度記憶以及色彩記憶等多種，其中以形狀記憶合金材料發(fā)展最為迅速。由于形狀記憶合金材料在汽車、機器人、能源開發(fā)、醫(yī)療器械及家用電器等領(lǐng)域具有優(yōu)越的性能及廣闊的應(yīng)用前景，因此它已成為21世紀(jì)重點開發(fā)的新材料之一。狀記憶合金是人們最早發(fā)現(xiàn)的記憶功能材料。早在20 世紀(jì)50 年代初期，美國伊利諾斯大學(xué)專家在試驗中偶然發(fā)現(xiàn)金—鎘合金具有記憶形狀的功能，繼而又發(fā)現(xiàn)銦—鉈合金也有類似的記憶效應(yīng)，但因其造價昂貴而未引起重視。直到1963 年，美國海軍武器研究所在研究鎳—鈦合金性能時又偶然發(fā)現(xiàn)該合金具有明顯的形狀記憶效應(yīng)，同時還具有許多其他金屬所不具備的獨特優(yōu)點，如優(yōu)良的超彈性、耐腐蝕性和防振性等，從而引起了人們的重視，并開始對其進(jìn)行研究。近年來，形狀記憶合金隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展而嶄露頭角，現(xiàn)已開發(fā)出幾十種具有形狀記憶功能的合金。目前已投入實用的形狀記憶合金主要有鎳—鈦系、銅系和鐵系或（不銹鋼系）三大類。形狀記憶合金的開發(fā)1. 鎳—鈦系形狀記憶合金鎳—鈦系合金是形狀記憶合金材料中性能最優(yōu)越而且用途最廣的一種。鎳—鈦系合...
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為了改善和提高鋼的某些性能和使之獲得某些特殊性能而有意在冶煉過程中加入的元素稱為合金元素。常用的合金元素有鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鈮、鋯、鈷、硅、錳、鋁、銅、硼及稀土等。磷、硫、氮等在某些情況下也起到合金的作用。（1）Cr 鉻能增加鋼的淬透性并有二次硬化的作用，可提高碳鋼的硬度和耐磨性而不使鋼變脆。含量超過12%時，使鋼有良好的高溫抗氧化性和耐氧化性腐蝕的作用，還增加鋼的熱強性。鉻為不銹鋼耐酸鋼及耐熱鋼的主要合金元素。鉻能提高碳素鋼軋制狀態(tài)的強度和硬度，降低伸長率和斷面收縮率。當(dāng)鉻含量超過15%時，強度和硬度將下降，伸長率和斷面收縮率則相應(yīng)地有所提高。含鉻鋼的零件經(jīng)研磨容易獲得較高的表面加工質(zhì)量。鉻在調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)中的主要作用是提高淬透性，使鋼經(jīng)淬火回火后具有較好的綜合力學(xué)性能，在滲碳鋼中還可以形成含鉻的碳化物，從而提高材料表面的耐磨性。含鉻的彈簧鋼在熱處理時不易脫碳。鉻能提高工具鋼的耐磨性、硬度和紅硬性，有良好的回火穩(wěn)定性。在電熱合金中，鉻能提高合金的抗氧化性、電阻和強度。（2）Ni 鎳在鋼中強化鐵素體并細(xì)化珠光體，總的效果是提高強度，對塑性的影響不顯著。一般地講，對不需調(diào)質(zhì)處理而在軋鋼、正火或退火狀態(tài)使用的低碳鋼，一定的含鎳量能提高鋼的強度而不顯著降低其韌性。據(jù)統(tǒng)計，每增加1%的鎳約可提高強度29.4Pa。隨著鎳含量的增加，鋼的屈服程度比抗拉強度提高的快，因此含鎳鋼的比可較普通碳素鋼...
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