Φ-Al10Cu10Fe相结构的电子显微分析

1939年Bradley和Goldschmidt[1] 在鉴定Al Cu Fe三元相图时测得 4个稳定的、未确定的三元相 ,其成分分别是 :Al5Cu2 Fe ,称为Ψ相 ,Al7Cu2 Fe ,称为ω相 ,Al10 Cu10 Fe ,称为Φ相 ,Al18Cu10 Fe ,称为 χ 相。迄今 ,除了 χ 相未得到进一步证实外 ,其余三种相包括它们的结构均已被探明 (其中Ψ相被分析确认为二十面体准晶相 ) ,但有关Φ相的结构还有争论[2 ] 。1　实验过程本文采用纯铝 (≥ 99 85 % )、纯铜 (≥ 99 9% )、高纯铁 (>99 99% )原材料按Al48 5Cu47 5Fe4的合金成分 ,采用真空感应炉在氩气保护下熔炼 ,浇铸至电阻炉内控温…     

Ф-Al10Cu10Fe相结构的电子显微分析

1939年Bradlev和G0ldschrnidt在鉴定A1．Cu．Fe三元相图时测得4个稳定的、未确定的三元相，其成分分别是：Al5Cu2Fe，称为ψ相，Al2Cu2Fe，称为ω相，Al10Cu10Fe，称为Ф相，Al18Cu10Fe，称为X相。迄今，除了X相未得到进一步证实外，其余三种相包括它们的结构均已被探明(其中ψ相被分析确认为二     

激光熔覆制备Al-Si-Cu-Fe准晶态合金涂层的研究

本文报道了在氮气气氛下 ,利用激光熔覆Al50 Si15Cu2 0 Fe15准晶粉末制备Al Si Cu Fe准晶态合金涂层。通过选取适当的激光熔覆参数 ,成功的制备了Al Si Cu Fe准晶态合金涂层。X射线衍射 (XRD)分析显示涂层中含有 1/ 1立方类似相α- (Al,Si)CuFe、β -Al(Si)Fe(Cu)相、λ -Al13 Fe4相和Al0 .7Fe3 Si0 .3 相。制备的涂层显微硬度达Hv914 ,α相和 β相中高的Si元素含量和类似相λ -Al13 Fe4的高含量是影响Al Si Cu Fe合金涂层硬度的主要因素。光学显微镜下显示Al Si Cu Fe合金涂层枝晶细密且取向比较一致 ,一次枝晶臂间距约为 2 5 μm ,且有明显的二次枝晶存在 ,二次枝晶臂间距约为 8μm。摩擦学试验显示 ,随着滑动速度的增加 ,涂层与对偶球之间的摩擦系数逐渐降低 ,且趋于稳定。     

Al-Cu-Mg含金中S＇时效相的HREM研究

Al—Cu—Mg合金是航空航天工业广泛使用的时效强化铝含金。合金的时效强化相S′及S相(Al_2CuMg)的研究一直是材料研究者关注的课题。晶体科学家们借助X射线衍射对它们的晶体结构及其它晶体学特征做了许多有价值的工作,但仍然有一些未知的和有争论的问题。S′相和S相的晶体学异同就是讨论的焦点之一。我们用高分辨点阵像和选区电子衍射研究了这个问题,取得了下述有意义的结果:1.通过对选区电子衍射图的分析,用矩阵方法测定了S′(和S)相与基体的取向关系,得出(100)_s′∥(100)_m,(010)_s′∥(021)_m。这个结果与Silcock用x射线衍射测得的结果一致。基体[112]_m方向的s′相与基体的高分辨点阵像(图1(a))显示它们的位向关系为(001)_s′∥(0(?)2),[(?)(?)0]_s′∥[112]_m。这即是上述典型取向关系的一个具体表述和验证。     

Al10Cu10Fe1相低温变体Ф2相结构的电子显微分析

1939年，Bradley等最早对Al-Cu-Fe三元系统进行了系统研究。他们鉴定出4种热力学上稳定的、结构未确定的三元化合物相，分别是Al5Cu2Fe，称为ψ相；Al7Cu2Fe，称为ω相；Al10Cu10Fe，称为φ相；Al18Cu10Fe，称为χ相。迄今，除了χ相未被进一步确认外，其余三相及其结构都已被确认，尽管φ相的结构还有争论。     

Al-Cu-Fe系初生准晶相凝固过程的电子显微分析

采用包括金相（OM），粉末X射线衍射（XRD），扫描电子显微镜（SEM）观察和透射电子显微（TEM）分析等方法，研究了铸态Al592.Cu36.8Fe3.0Si1.0合金（700℃保温2．5h后水淬）的显微组织及相组成。发现铸锭中存在4种相：准晶I相，τ3相（或φ相），θ－Al2Cu相和η－AlCu相，凝固过程可描述为：初生晶是准晶Ⅰ相；在保温过程中发生包晶或共晶反应（L＋i→τ3(或φ）或L→τ3（或φ）＋i)形成的τ3相（或φ相），呈微畴结构；而剩余液体水淬形成θ－Al2Cu相和η－AlCu 相。     

主要合金元素对7000系铝合金铸态和均匀化状态的组织影响

采用光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM)结合能谱分析(EDS)研究了主要合金元素对7000系铝合金铸态和均匀化状态组织的影响。结果表明:铸态条件下,含Cu合金存在明显的Cu元素晶界偏析,而不含Cu合金没有明显的偏析现象。对含Cu合金且Zn/Mg>1.5时,合金中的第二相粒子在晶界或者枝晶界上呈断续分布,主要是η(MgZn2)相;Zn/Mg<1.5时,合金中的第二相粒子在晶界或枝晶界上呈连续分布,主要是S(Al2CuMg)相。经过均匀化工艺处理后,前者易溶解,后者难以溶解。无Cu合金中的粗大第二相粒子主要是Al5Mg11Zn4相,均匀化处理易溶。除此之外,均匀化后的合金中总会含有少量的杂质相Al3Fe相或Al7Cu2Fe相。经过系统的分析,绘制了第二相粒子与合金成分之间的关系图。     

急冷Fe—Nb合金中的5次对称和10次对称的高分辨电镜研究

将熔融的Fe—Nb合金在高速旋转的铜辊上急冷,得到长约2～6mm,宽1～1.5mm,厚40～80μ的条带。把这样的条带直接进行离子减薄,然后供电镜观察。实验证明,该样品中同时存在着5次对称相(i相)(图1)和10次对称相(图4)。从[图2]可以看到,沿5次轴拍摄到的高分辨象上,象点的排列是非周期性的,但可找出10个象点(白点)在一个圆周上的区域(图2上已用黑点标出一部分)。实验中亦观察到i相经常与晶体相μ相长在一起(见图3)。与Al—TM中的10次相的电子衍射图相比,Fe—Nb合金中10次相的衍射斑点较少。通过大角度倾转     

纳米晶Pd─Si薄膜析出相的TEM研究

本文利用ＴＥＭ原位加热手段和选区电子衍射分析方法，对纳米晶Ｐｄ－Ｓｉ薄膜在加热过程中析出的相进行了研究。真空蒸发Ｐｄ＿（８０）Ｓｉ＿（２０）合金而得到的纳米晶Ｐｄ－Ｓｉ薄膜，其晶粒尺寸为１０ｎｍ，结构属ｆｃｃ。随着温度的升高，薄膜中晶粒长大，在局部区域有其它相析出。利用选区电子衍射图确定了这些析出相的结构。     

变体电子衍射花样的普适研究方法

在固相变中，当析出相的晶系与基体不同时将产生多种变体，由此导致变体电子衍射花样和相结构的分析的困难，本文发展一种变体电子衍射花样的普适研究方法，预测了Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８合金中γ″相变体电子衍射花样的特征，并与Ｑｕｉｓｔ等人的工作进行了比较。     

YBa_2Cu_3O_(7-x)超导体结构的TEM低温动态研究

高温超导体材料在低温的结构变化,是人们十分关注的一个问题。本文利用透射电镜的低温台,对YBa_2Cu_3O_(7-X)超导体的晶体结构进行了低温动态跟踪观察研究。利用H—800TEM的电子衍射分析和EDAX9100X射线能谱测定,选择组成为YBa_2Cu_3O_(7-X)的正交超导相单晶体,并从电子衍射选择一定取向的晶粒,使用TEM的低温试样支架,用液氮作冷却剂,从150K到300K跟踪固定晶粒,拍摄电子衍射花样。对电子衍射图进行精确测量分析。从[100]电子衍射花样(见图1)计算晶格常数C。图2为晶格常数C随温度的变化曲线。可见在     

EPMA对Nb_3Sn超导材料研究Ⅲ:原位法Nb_3Sn热处理过程中的元素扩散分布

近年来原位法Cu—Nb_3Sn纤维复合超导材料的研究工作相当活跃。本文报导用电子探针研究在制备Nb_3Sn时热处理过程中元素分布的主要实验结果,并作了初步讨论。样品为由芯部Cu—95wt％Sn的合金外面依次包复无氧Cu、Cu—20wt％Nb合金,再无氧Cu组成的线材。经不同温度和时间热处理的样品横断面元素的含量变化如图1。从图中观察到在400℃以下热处理时,出现Sn、Cu浓度台阶,这种台阶来源于成分范围很窄的ε和η相。400℃热处理后,元素的扩散分布有几个明显的特征:Cu—Nb合金管内壁相对样品中心向外移动了约6μm;合金管内壁Nb含量增高了一倍,形成一个厚约10μm的富Nb区;Sn—Cu合金芯已全部形成ε相。Nb纤维的移动,与Silva等研究Kirkendall效应时所观察到的惰性标记向αCu(Sn)一方移动恰好相反。Nb纤维向纯Cu一方移动表明Cu原子进入Sn—Cu合金的扩散流大于Sn原子进入Cu中的扩散流。产生这个现象的原因是形成了ε相。在我们这里则服从于Dyson等提出的Cu在Sn中的间隙扩散模型。550℃热处理时,CU—Nb合金管内壁及富Nb区不再变化,这和芯部祗能形成一定数量的ε相有关。这从实际计算和实验测定的ε相扩展范围和富Nb区的边界基本一致得到证实。     

激波冲击(Fe0.99Mo0.01)78Si9B13非晶合金晶化第二相的TEM研究

用激波冲击（Fe0.99Mo0.01）78Si9B13非晶软磁合金，非晶相发生相变，形成纳米尺寸的a-(Si,Mo）主晶相和第二相，电子衍射详细研究了第二相。用Fe2B等的粉末衍射数据卡数据来标定第二相的单晶电子衍射谱偏离大。通过对实验数据的大量计算；第二相被确认为Si固溶于Fe2B的(Fe,Si)B，其点阵常数与Fe2B有一定差别，为a=0.48950nm,c=0.88023nm，Si的溶质成分估计为10.7%.     

热处理工艺对激光增材制造铝锂合金组织及力学性能的影响

采用激光增材制造技术制备了铝锂合金板材,分析了铝锂合金在热处理过程中析出相的演变及力学性能的变化。结果表明,沉积态铝锂合金主要由α(Al)基体和TB(Al7Cu4Li)相组成,晶界处存在少量富铜相;退火后,TB相更加均匀密集地分布在晶粒内部,富铜相基本溶解,晶界处存在少量Al-Cu-Fe杂质相;固溶淬火后,TB相固溶到基体中,晶内存在少量δ′(Al3Li)相;时效后,主要弥散析出θ′(Al2Cu)和σ(Al5Cu6Mg2)相。热处理后铝锂合金的显微硬度、抗拉强度比沉积态的分别提高了47.6%和87.7%。     

单斜η-Al11Cr2相的确定

本文用高温快冷的方法得到了Al-Cr二元合金系中η-Al11Cr2相的单晶,综合单晶X射线衍射、选区电子衍射以及高分辨电子显微像等研究方法确认η-Al11Cr2为单斜相,a=1.77348(10)nm,b=3.04555(17)nm,c=1.77344(10)nm,β=91.0520(12)°,空间群为C2/c.通过对名义成分为Al11Cr2的铸锭在不同温度下进行退火处理后的金相分析,首次观察到了包晶反应μ-Al4Cr L(→)η-Al11Cr2,且证实了共析反应η-Al11Cr2(→)μ-Al4Cr θ-Al7Cr的存在.     

成分分析在确定多元系合金物相中的作用

以Cu-Ti活性钎料焊接的Al2O3/碳钢为例,说明对多元系合金、尤其是不同材料结合的界面进行物相分析时,不仅要用X射线衍射、电子衍射技术,而且要配以成分分析才能得到正确的结果。本实验用75Cu-25Ti钎料对Al2O3陶瓷/碳钢实施钎焊,钎焊温度1 050℃、保温时间30 min,通过TEM、XRD、SAED、EDS对界面进行综合分析,确定界面新生相主要为Ti4Fe2O相。     

急冷Al-Fe合金中Al_(13)Fe_4相及其十次孪晶

利用philips EM-420电镜,我们研究了成分为Al—14—22at％Fe的急冷合金,发现十次准晶相、二十面体相和十次孪晶共存,其中孪晶被证实为Al_(13)Fe_4,通常也被称为是Al_3Fe或θ相。Al_(13)Fe_4结构早已由Black等人确定为单斜,空间群为C~2/m,点阵常数为a=1.5489nm,b=0.8083nm,c=1.2476nm,β=107.71°。     

含铝高速钢回火态物相组成及晶体学关系的电镜分析

含Al1％的高碳W_6M_(05)Cr_4V_2Al型高速钢是我国研制成功的高性能高速钢。对该钢的强化机理和组织状态等已经作了一些研究工作。本研究工作是在上述工作的基础上,使用电子显微镜及用于多相、多晶分析的复杂重叠衍射花样分析方法,对与该钢的使用性能有直接系关的回火组织的相组成及各相之间的晶体学关系作进一步分析。分析表明:1、在该钢孪晶马氏体集中分布区的回火组织中,相组成为:回火马氏体的α—Fe相基体,弥散的MC型碳化物及少量的残留奥氏体。2、该钢的回火马氏体α—Fe相基体和残留奥氏体之间的晶体学关系为:     

钢基表面激光合金化制备Ni-Al-Fe金属间化合物涂层

采用激光技术在钢基体表面熔覆镍铝合金,借助基体铁的熔入合金化制备Ni-Al-Fe金属间化合物涂层.实验结果获得了致密、无裂纹并与基体良好冶金结合的涂层,涂层为β-NiAl(Fe)相与γ'-Ni3Al(Fe)相构成的两相合金,其中β-NiAl(Fe)相数量较多,呈树枝晶形貌,韧性相对较好的γ'-Ni3Al(Fe)相数量较少,但呈连续网状分布于β-NiAl(Fe)相周围;钢基体中的Fe元素对β-NiAl(Fe)相和γ'-Ni3Al(Fe)相具有较大的熔入合金化作用,两相中各元素原子百分比Ni:Al:Fe分别为41:31:28和49:17:34,这种成分与组织结构有利于降低涂层脆性.     

Al—Si—Mn—Fe合金中相组成的电子衍射鉴定

本文利用选区电子衍射,并结合X射线衍射对六种不同成份的急冷合金及其退火后的相组成进行了鉴定,得到了它们的相组成。