Fe_3Al基合金室温塑性的改善

进行了不同成分、表面状态、相结构、显微组织的Ｆｅ３Ａｌ基合金在真空及空气中的室温拉伸试验，结果表明，与二元Ｆｅ３Ａｌ相比，本研究Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｉ等代位合金元素中，仅有Ｃｒ的添加提高真空室温拉伸伸长率。利用中子衍射方法分别确定了上述各元素原子在ＤＯ３结构Ｆｅ３Ａｌ单胞亚点阵中的占位，计算了异类原子间相互作用能。结果表明，由于Ｃｒ原子主要替代Ａｌ原子的次近邻Ｆｅ原子，ＡｌＣｒ原子对的结合能低于ＦｅＡｌ对，降低次近邻反相畴界能，使交滑移容易进行。变形试样表面滑移线及位错组态、位错反相畴界研究结果都证实了这一点。Ｂ２形变热处理工艺使Ｆｅ３Ａｌ基合金塑性得到进一步提高的原因是具备Ｂ２结构、片层状拉长晶粒及表面氧化膜三要素。     

Ti3Al基合金室温塑性的改善方法

结合Ti3Al基合金室温塑性的主要影响因素，总结了Ti3Al基合金改善塑性的方法，这些方法包括：合金化、细化晶粒、热处理、控制间隙元素含量等。合金化元素主要包括Mo，V，Nb3种，它们的加入稳定了塑性相。提高了合金塑性。细化晶粒一方面可缩短滑移带长度，减少晶界的应变集中，使裂纹形核变得困难；另一方面由于细晶材料的塑性变形协调性较好，有利于更多滑移系的开动。热处理通过控制组织达到改善塑性的目的。间隙元素严重影响合金塑性，控制其含量是改善塑性的重要手段。     

Fe3Al基合金超塑性变形过程中位错结构的演化

利用ＴＥＭ研究了Ｆｅ３Ａｌ基合金超塑性变形过程中位错结构的变化。发现变形后晶内位错密度显著降低，且试样变形部位与部的位错结构及密度有较大差异。位错滑动在Ｆｅ３Ａｌ超塑性变形中起重要作用。     

提高TiAl基合金室温塑性的方法

TiAl基合金具有密度低、高温性能好等优点，但室温塑性低一直是阻碍TiAl基合金应用的重要原因。本文总结了TiAl基合金的室温塑性的主要影响因素，以及通过添加合金化元素、改善加工工艺等方法来控制显微组织、提高TiAl基金合金的室温塑性的研究进展。     

Fe3Al基合金高温变形过程中原位再结晶现象

ＴＥＭ及金相分析发现Ｆｅ３Ａｌ在高温变形过程中伴生原位再结晶。Ｆｅ３Ａｌ合金良好的高温塑性与ＩＳＲ有密切的关系，形变产生的晶格位错通过攀移或交滑移形成位错墙，在进一步的变形中，位错墙通过吸收晶内滑移位错增大两侧晶体的位向差，并逐渐向亚晶界和大角晶界演化。     

铸造Ni3Al基合金的韧化研究

本文报道了铝当量为19-23at.-%的一系列铸造Ni_3Al基合金的显微组织和塑性及其与合金元素间关系的研究结果。表明,Hf、Ti和Zr显著地改变初生Ni_3Al(γ’)相的形态和分布并细化其尺寸,而Nb、W和Ta则不具有上述作用,在显微组织被细化的合金中,形成韧性的γ’-γ-γ’界面,消除了本质弱化的γ’-γ’脆性界面,初生相的尺寸可以控制在几十微米,表现出良好的塑性,尤其是中温塑性有较大改善。另外,组织细化的合金在无Cr时仍有可观的塑性,Cr对改善中温塑性有益,这可能是由于它改变合金中的γ相的数量和分布的结果。     

B2结构Fe3Al单晶室温力学行为各向异性的研究

研究了Ｂ２结构Ｆｅ３Ａｌ单晶室温下的力学行要现,依取向不同。材料的屈服强度,延伸率,加工硬化率存在很大差异,近「１１０」取向具有最高延伸率为４２％,而近「１００」取向只获得了１４．１％的延伸率,近「１１０」取人有的高加工硬化率是位错交互作用的结果。二分位错分解为单根位错导致交滑移。进一步提高高延伸率近「２１１」取向的低加工硬化率是单系滑移的结果。在此取向下直至断裂,样品中仍为二分位错。     

大晶粒Fe_3Al基合金的超塑性

本文研究了大晶粒Ｆｅ_３Ａｌ基合金Ｆｅ—２８Ａｌ—２Ｔｉ合金的高温变形行为。发现该合金在７５０℃到９００℃应变速率为１×１０~（－３）／ｓ时以及在８５０℃一个较宽的应变速率范围内具有超塑性，最佳延伸率可超过５００％。８５０℃不同应变速率下，ｍ值可以从０．２２变化到０．４１金相及ＴＥＭ观察表明变形过程中发生了明显的动态再结晶，并由此导致了大晶粒Ｆｅ_３Ａｌ合金中的超塑性。     

Fe3Al—Ti超塑性变形过程中晶粒形态演化规律

对Ｆｅ３Ａｌ－Ｔｉ合金超塑性变形中不同应变量下的晶粒形态进行了研究，发现Ｆｅ３Ａｌ－Ｔｉ行为与连续再结晶有关，随变形量增大，晶粒逐渐细化，但晶粒形状变化不大，并沿拉伸方向有所伸长。ＴＥＭ分析表明，晶粒细化过程与超塑性过程中亚晶界向大角晶界的演化有关。本文对Ｆｅ２Ａｌ－Ｔｉ合金超塑性变形机理进行了初步的探讨。     

Fe3Al基金属间化合物合金强韧化途径探索

通过多元合金化成分控制及热机械处理工艺优化,Fe_3Al基金属间化合物合金的室温力学性能得到较大幅度的全面提高延伸率由铸态下的2—3％上升到15—20％,屈服强度达到500MPa左右研究表明:片状晶粒、B_2结构及第二相弥散粒子有利于室温性能的全面改善     

Fe3Al金属间化合物的高温抗氧化性能

当温度超过１０００℃时,二元ＦｅＡｌ的抗氧化性能随温度上升而争剧下降,对１２００℃氧化试样的ＳＥＭ分析发现试样表面存在晶须状氧化物,氧化层与基体的界面上有大量的孔洞。微量的Ｃｅ加入Ｆｅ３Ａｌ可显著地改善合金的抗氧化性能,在１２００℃长时间氧化后,含Ｃｅ的Ｆｅ３Ａｌ试样表面平整致密,且无氧化物剥落,其抗氧化性能比不含Ｃｅ的合金提高了一个数据级。     

Ni—Al系、Fe—Al系和Ti3Al金属间化合物研究

简要介绍了金属间化合物的熔炼与铸造工艺。论述了Ni-Al系（包括NiAl和Ni3Al)、Fe-Al系（包括Fe3Al和FeAl)及Ti3Al基金属间化合物高温结构材料的研究现状和发展动态,分析了上述合金存在的问题及解决办法,介绍了它们在不同领域的潜在应用。     

含Mo的Ni3Al—Fe基合金在900—1100℃空气中的氧化行为

研究了含Ｍｏ的Ｎｉ３Ａｌ－Ｆ３基合金在９００－１１００℃空气中等温氧化行为，利用光学显微镜、ＳＥＭ、ＥＰＭＡ、ＸＲＤ分析了氧化膜的形态和结构。研究表明，含Ｍｏ的Ｎｉ３Ａｌ－Ｆ３基合金由γ和β相组成，对应于γ相的氧化膜由多相组成，合金元素Ｆｅ和Ｍｏ使得γ相的氧化速率增大，氧化膜的粘附性和内聚力下降，其氧化反应激活能为４２．７ＫＪ／ｍｏｌ，Ｆｅ穿过Ａｌ２Ｏ３氧化层的扩散为氧化反应的速率控制步骤。而β相     

Fe3Al基合金的堆焊工艺试验研究

采用钨极氩弧焊(GTAW)方法在1Cr18Ni9不锈钢基体上进行Fe3Al合金堆焊性试验，结果表明：在焊接电流为80A，焊接电压为13-15V，预热温度为150℃，焊接速度为1．5mm／s，单道焊，焊后空冷条件下，可以在不锈钢基体上得到高硬度且韧性较好的堆焊层，且焊缝成形良好，表面无延迟裂纹出现。     

Fe3Al金属间化合物堆焊材料的应用

采用东南大学研制的Fe3Al基合金的成分配方研制的堆焊材料成功堆焊18－8系不锈钢，形成了完整的焊接工艺和工艺参数，为Fe3Al的应用开辟了一条新的途径，取得了明显的经济效益。     

Fe3Al金属间化合物的电学性能

本文研究了Ｆｅ３Ａｌ金属间化合物的电学性能。结果表明,二元Ｆｅ３Ａｌ有很高的电阻率,二元Ｆｅ３Ａｌ的电阻率与Ａｌ含量有关;合金化可进一步提高Ｆｅ３Ａｌ的电阻率。在２０－１１００℃范围内,发现Ｆｅ３Ａｌ的电阻率在某些温度区内存在反常现象。对这一现象本文进行了理论分析。     

Fe3Al基金属间化合物的塑性与断裂机制

用分形学研究了 Fe__3Al 基金属间化合物断裂表面的分形维数与温度、塑性及断裂机制之间的关系。结果表明,其拉伸塑性及断裂模式与分形维数 D_F 存在对应关系;其分形维数随温度变化的特征反映了塑性变化特征;且其 D_F 值随测量码尺范围的变化而变化,并分别与占主导地位的断裂机制或微观结构相联系。