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铝合金的机械合金化研究

郭德博  
【摘要】:Al-Mg合金由于其低密度、易于焊接、良好的耐腐蚀性、较高的比强度、良好的导电性及导热性等特点,使其在航空、汽车及石化工业中获得了广泛的应用。铝含量较高的Al-Mg合金具有优异的成型性和抗腐蚀性能,铝含量较低的Al-Mg合金具有良好的铸造性能和高强度。而铁铝金属间化合物材料具有高强度、强耐腐蚀性、低密度和低成本等特点,也深受到各国材料工作者的重视,但是由于其室温塑性低,难于加工成型,在室温下经常呈脆性断裂,这些缺点严重限制了它们作为结构材料的工程应用,锆基合金系具有强的玻璃形成能力,能够比较容易地制备出具有一系列优异力学性能的块体非晶合金,因此在铁铝中掺入不同含量的Zr,目的是使其实现非晶化,希望能为改善铁铝二元金属间化合物的室温脆性做一些有益的工作。 本文用X射线衍射仪、DTA及DSC热分析仪、透射电子显微镜(TEM)等检测手段,对Al-Mg、Al-Fe两个二元系以及Fe-Al-Zr三元系的机械合金化过程进行了研究。对于Al-Mg二元系来说,成分为Mg_(0.9)Al_(0.1)的混合粉末机械合金化可生成少量的Y相(Mg_(17)Al_(12));球磨成分为Mg_(0.6)Al_(0.4)的混合粉末,直接形成γ相;机械合金化Mg_(0.4)Al_(0.6)没有直接合成β相(Al_3Mg_2),但球磨后的粉末经300℃退火后可形成β相;对于成分为Mg_(0.2)Al_(0.8)的混合粉末机械合金化最终形成Al(Mg)固溶体结构。球磨成分为Fe_(1-x)Al_x(x=50,75)混合粉末,均形成相应的金属间化合物,以Fe_(1-x)Al_x(x=50,75)为基体加入不等量的α-Zr,机械合金化均能使其实现非晶化。


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