Al-20Sm金属间化合物微观组织和力学性能研究

Al-Sm合金作为一种新型中子吸收材料,具有低成本、高塑性和高中子吸收率等优点,加工成箔材后可用于中子准直器、费米斩波器等中子关键器件。通过蒙特卡洛模拟(MCNP)对Al-Sm合金的中子透射率进行模拟计算,结果表明,当Sm含量增加到20%(质量分数,下同)以上时,材料在1～6 mm范围内的中子透射率均低于20%,Al-20Sm合金满足中子吸收率的同时具有一定的塑性。通过真空感应熔炼制备Al-20Sm合金,并采用XRD、EDS和SEM对该合金的微观结构和热处理前后的相转变展开研究。结果表明,铸态组织为α-Al和β-Al₄Sm,经过550℃/2h热处理后,发生同素异构转变,合金内的β-Al₄Sm全部转变为γ-Al₄Sm,550℃热处理300h以后,部分γ-Al₄Sm发生熔晶转变,形成Al₃Sm。采用纳米压痕技术测试Al-Sm中间化合物的微观力学性能,其中β-Al₄Sm、γ-Al₄Sm和Al₃Sm硬度分别为8.97、8...