Fe3Al基合金耐腐蚀性能研究进展

Ｆｅ－Ａｌ基合金是当前金属间化合物研究的热点，本文结合自己的工作总结了国内外Ｆｅ３Ａｌ金属间化合物耐腐蚀性能研究的大量文献，简要地综述了Ｆｅ３Ａｌ基合金高温腐蚀，热腐蚀及水溶液腐蚀性能的发展，并对当前研究中的问题及今后的发展趋势作了论述。     

Fe含量对Cu基金属陶瓷摩擦材料摩擦磨损性能的影响

研究Fe含量对Cu基金属陶瓷摩擦材料的摩擦磨损性能的影响。研究结果表明，随Fe含量由5％增至20％，导致金属陶瓷摩擦材料的磨损缓慢增加。而对偶的磨损急剧减少：当Fe含量大于20％时。金属陶瓷摩擦材料的磨损急剧增加；同时，随Fe含量的增加。金属陶瓷摩擦材料的硬度及摩擦力矩曲线的稳定性得到了提高。     

三维网络Al2O3增强球墨铸铁基复合材料摩擦磨损性能

采用SRV摩擦磨损试验机研究了球墨铸铁及三维网络Al2O3增强球墨铸铁基复合材料的干摩擦磨损性能,测量了球墨铸铁和复合材料在不同摩擦频率及载荷下的摩擦系数和磨损率;用扫描电镜观察磨损表面形貌,并分析了三维网络Al2O3对复合材料磨损机制的影响.结果表明:陶瓷与金属基体之间具有良好界面结合的三维网络Al2O3/球墨铸铁复合材料,其摩擦系数随载荷和摩擦频率的变化保持稳定;复合材料的耐磨性能远优于球墨铸铁,而且随着摩擦频率和载荷的增加,复合材料的抗磨损性能明显提高.这是由于复合材料中陶瓷与金属相之间三维空间结构和良好的界面结合有利于摩擦载荷的传递;金属基体中的石墨减摩作用保持摩擦系数的稳定;三维陶瓷骨架在磨损表面形成硬的微突体并起承载作用,制约了基体的塑性变形和高温软化,有利于磨损表面氧化膜的留存.     

Fe3Al金属间化合物的研究

本项目在Ｆｅ３Ａｌ的加工工艺和用合金化改善Ｆｅ３Ａｌ的性能上取得了重大进展。目前已形成了具有不同特性的Ｆｅ３Ａｌ基合金的成分配方系列，以及可以制备各种Ｆｅ３Ａｌ型材和大型铸锭和段坯的工艺路及完整的工艺参数。     

激光熔覆制备Fe3Al金属间化合物覆层的组织结构

为了研究激光熔覆工艺条件下Fe3Al金属间化合物合金层的组织结构特点,以纯Fe3Al粉 1%Y2O3为原料在钢基体表面激光熔覆Fe3Al金属间化合物,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射试验方法等对熔覆合金层、合金层与钢基体的结合界面等进行了显微组织与相结构的分析.试验获得了致密、无肉眼可见气孔、夹杂的合金层,合金层与基体间完全冶金结合,但存在裂纹现象;熔覆合金层主要由单相Fe3Al构成,覆层组织为粗大等轴状晶团,等轴状晶团由大量极细小的条状Fe3Al晶粒构成,一些相邻的条状晶粒之间具有基本一致的晶体学取向.     

用粉末烧结法制备Fe3Al金属间化合物块体材料

采用粉末烧结技术对人工研磨得到的纯Fe3Al元素粉末按一定的比例混合后进行烧结,并对烧结体进行不同条件的热处理,制备出Fe3Al金属间化合物块体材料.利用光学金相显微镜、X射线衍射分析了所制备的块体材料的物相组成和显微组织.结果表明,烧结试样经1 100℃保温12 h随炉冷至600℃保温1 h空冷处理,可以得到较均匀、致密的Fe3Al金属间化合物块体材料.     

Fe－Al金属间化合物的组织结构和力学性能

本文综述了Ｆｅ－Ａｌ系金属间化合物的组织结构和力学性能的研究现状。     

Fe3Al基合金高温环境下的氧化和腐蚀抗力及应力前景

介绍了Ｆｅ３Ａｌ金属间化合物基合金的抗高温氧化性能、抗高温硫气氛腐蚀性能,在此 讨论了Ｆｅ３Ａｌ基合金在此环境下的应用。     

温度对Fe3Al合金抗拉性能影响的研究

研究了Ｆｅ３Ａｌ合金从室温到１２００℃的抗拉性能，用扫描电观察口并对脆韬转变进行了分析。结果表明，由于水汽环境的影响，Ｆｅ３Ａｌ使金的抗性能温度的变化，不是连续地升高或下降。     

SiCp/Al复合材料-半金属刹车材料干摩擦磨损性能研究

采用无压浸渗法制备15%(体积分数,下同),25%,35%,45%,55%的SiC颗粒(45,63μm)增强的铝基复合材料(SiCp/Al).在M-200型环块式磨损试验机上研究了SiCp/Al复合材料、灰铸铁(HT250)分别与半金属刹车材料配副的干摩擦磨损性能.结果表明,颗粒体积分数对复合材料摩擦系数的影响显著,而颗粒尺寸对复合材料摩擦系数影响不大.当颗粒体积分数从15%上升到55%时,SiCp(45μm)/Al复合材料的摩擦系数从0.319升高到0.385,提高20.7%,SiCp(63μm)/Al复合材料的摩擦系数从0.303升高到0.359,提高18.5%,且SiCp/Al复合材料摩擦系数的稳定性优于铸铁.HT250-刹车材料摩擦副的磨损率为7.09×10-6cm3m-1,是55%SiCp(45μm)/Al-刹车材料摩擦副的2.2倍,是55%SiCp(63μm)/Al-刹车材料摩擦副的2.7倍,SiCp/Al-刹车材料摩擦副的耐磨性明显优于铸铁-刹车材料摩擦副. SiCp/Al-刹车材料摩擦副的磨损率随着颗粒尺寸的增加而降低.     

改善Fe_3Al金属间化合物涂层塑性的方法探讨

Fe3Al金属间化合物涂层具有特殊的微观组织结构及一系列优异的性能,但其室温塑性较差,影响了其广泛应用。对于改善Fe3Al涂层塑性的方法有多种,效果较为明显的是合金化和热处理等技术。热处理能有效提高Fe3Al金属间化合物涂层的塑性,但其工艺繁琐,不利于工业应用。因此,研究工作重点应放在合金化增强其室温塑性方面。如加入最佳配比的多种合金元素(Cr、Nb、B、Ce等),综合发挥固溶强化、弥散强化及细晶强化的作用来改善其室温塑性,为Fe3Al涂层的工业应用奠定基础。     

Fe3Al/18-8异种材料真空扩散焊工艺研究

研究了Fe3A1/18-8异种材料扩散焊中工艺参数对界面结合、接头变形状况和剪切强度的影响.采用金相显微镜和扫描电镜(SEM)分析了不同焊接工艺条件下Fe3Al/18-8异种材料扩散焊接头的显微组织特征.结果表明合适的扩散焊工艺参数为:加热温度1 020～1040℃,保温时间45～60 min,焊接压力12～15 MPa.     

碳纳米管掺杂Fe3Al基复合摩阻材料的摩擦磨损特性研究

采用冷压烧结法制备了CNTs-Fe3Al基复合摩阻材料。经添加0.5%~5%CNTs、1%~5%Al2O3,研究了掺杂物含量及摩擦载荷对摩阻材料摩擦磨损性能的影响,并采用SEM对材料初始表面形貌及磨损形貌进行了观测。结果表明,随着CNTs及Al2O3含量的逐渐增加,磨损方式将由磨粒磨损向疲劳磨损转变。添加CNTs时,摩擦系数先降低后升高再降低;添加Al2O3时,摩擦系数不断升高。加入0.5%CNTs、3%Al2O3可制备平均摩擦系数0.7,硬度295.8HV的摩阻材料。     

（Y－ZrO_2）－SiCw－Al_2O_3陶瓷复合材料的摩擦磨损

本文对Ａｌ２Ｏ３基陶瓷复合材料Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２－ＳｉＣｗ进行了干摩擦磨损试验，并运用了ＳＥＭ，ＴＥＭ和ＸＲＤ等手段对其显微结构、力学性能及它们与ＧＣｒ１５钢对摩时的摩擦磨损行为进行了系统分析，在此基础上深入探讨了ＳｉＣ晶须（ＳｉＣｗ）增韧补强作用对复合材料的摩擦磨损性能的影响。     

铝含量对Ni_3Al基合金IC6E微观组织和力学性能的影响EI

为了确定Ni3Al基合金IC6E中最佳的铝含量,在成分为Ni-14.0Mo-7.2Al-0.025B(质量分数/%,下同)的母合金中,分别加入了四种不同含量的铝(0%,0.4%,0.6%,0.8%),测定了这些合金的室温拉伸和1050℃/90MPa高温持久性能,并采用扫描电镜分析了这些合金的微观组织。综合考虑这些合金的微观组织以及力学性能,确定了在IC6E合金中最佳的铝含量为7.8%。     

三维网络Al2O3增强球墨铸铁基复合材料摩擦磨损性能

采用SRV摩擦磨损试验机研究了球墨铸铁及三维网络Al₂O₃增强球墨铸铁基复合材料的干摩擦磨损性能, 测量了球墨铸铁和复合材料在不同摩擦频率及载荷下的摩擦系数和磨损率; 用扫描电镜观察磨损表面形貌, 并分析了三维网络Al₂O₃对复合材料磨损机制的影响。结果表明: 陶瓷与金属基体之间具有良好界面结合的三维网络Al₂O₃/球墨鋳铁复合材料, 其摩擦系数随载荷和摩擦频率的变化保持稳定; 复合材料的耐磨性能远优于球墨铸铁, 而且随着摩擦频率和载荷的增加, 复合材料的抗磨损性能明显提高。这是由于复合材料中陶瓷与金属相之间三维空间结构和良好的界面结合有利于摩擦载荷的传递; 金属基体中的石墨减摩作用保持摩擦系数的稳定; 三维陶瓷骨架在磨损表面形成硬的微突体并起承载作用, 制约了基体的塑性变形和高温软化, 有利于磨损表面氧化膜的留存。     

TiC/Fe-Al原位复合材料制备及其显微结构

本文研究了用废弃的钢和球墨铸铁以及钛铝添加剂为原料,经熔炼和热处理制备TiC/Fe3Al复合材料的工艺过程.用光学显微镜、XRD等方法观察了复合材料的相组成、显微结构(TiC颗粒的大小和形状),进而分析了原料成分、热处理时间和温度对原位反应、TiC颗粒的生成及显微结构的影响规律.     

Fe3Al基合金力学性能和显微组织的关系研究

显微组织对Ｆｅ３Ａｌ基合金的室温和高温力学性能以及抗蠕变性能有较大影响。研究表明，减少横向晶界并不是提高Ｆｅ３Ａｌ合金室温塑性的最途径。