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《兰州理工大学》 2004年
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Fe-Al系化合物合金的制备与组织性能研究

李云峰  
【摘要】:本文采用燃烧合成非平衡制备方法和熔炼铸造平衡制备方法制备了Fe3Al有序 合金。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜、硬度计 研究了产物的物相、显微组织、断口形貌和硬度值。 对于低放热燃烧合成体系-Fe/Al混合粉末的燃烧合成来说,当采用合适的活 化手段时,制得了具有一定致密度的Fe3Al金属间化合物块体材料。研究表明:1. 适当提高预压毛坯的相对密度,有利于体系的燃烧合成反应;2. 在一定温度下,提 高预热温度(热学活化)有利于体系的合成反应;3. 在一定时间内,机械球磨(即 机械活化处理)的时间越长,越有利于体系的燃烧合成反应的进行。综合这些活化 手段,可以使Fe/Al混合粉末燃烧合成体系发生热爆反应。但是采用此方法所制得 的块体材料致密度小,孔隙率高,硬度值较低,性能较差。 利用高频感应电炉,采用平衡制备技术-熔炼铸造方法制得的Fe-Al系金属间 化合物具有较高的硬度值,且组织致密。但是,铸态下的组织为粗大的枝晶组织, 且存在枝晶偏析。采用在1000℃下保温15h的均匀化退火处理可以消除枝晶,使得 组织细小均匀。均匀化处理后结合中温热处理技术,得到以FeCrAl固溶体为基体 FeCr为弥散相的双相合金(Fe3(Al0. 5,Cr0. 5) ),其硬度值高,力学性能较好。但是, 无论是铸态下,还是热处理态下,其室温塑性较差,具有室温脆性;其断裂为脆性 解理断裂。 经研究发现,采用平衡方法(熔铸法)制备的Fe3Al金属间化合物合金的性能 比采用非平衡方法(燃烧合成)制备的同样成分的Fe3Al块体材料的性能要好。
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TG131

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