Fe_3Al金属间化合物强韧化研究进展

Ｆｅ３Ａｌ基合金作为一种金属间化合物新型结构材料越来越引起人们的重视，极有可能在许多场合得到应用。但是Ｆｅ３Ａｌ合金室温时的低塑性和低的断裂抗力以及高于６００℃时强度的急剧下降妨碍了它的工程应用，本文主要综述近几年来Ｆｅ３Ａｌ金属间化合物机械性能方面的研究情况。     

Fe_3Al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研究的发展，并对当前研究中的问题及今后的发展趋势作了论述。     

机械合金化与热处理制备Al3Ti金属间化合物

以高纯Al粉和Ti粉为原料,通过高能球磨机械合金化和空气中热处理制备了Al3Ti金属间化合物粉末.使用XRD和SEM测试分析了球磨过程中粉末的物相结构和形貌的变化过程,对热处理后的粉末进行了XRD晶体结构测试.结果表明,高能球磨60h后,原料粉末转变为非晶态粉末.将非晶态粉未在500℃以上热处理后,转变为Al3 Ti金属间化合物.     

Ti3Al金属间化合物超塑性的研究进展

详细的对Ti3Al金属间化合物的超塑性研究进展状况进行了总结和评述.根据现有的研究结果可知,此类合金的最佳超塑性变形温度为940～980℃,最佳超塑性变形的应变速率为10-4～10-3s-1,其最大延伸率可达1500%左右,接近于普通钛合金的超塑性水平.Ti3Al金属间化合物超塑变形的主要机制是晶界滑动,失效的主要原因是空洞的形成和连接.针对已取得的研究成果和在目前研究中仍然存在的问题,提出了一些有关Ti3Al金属间化合物超塑性研究的看法.     

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。     

金属间化合物Fe3Al的研究进展

对Fe3Al基合金及其相关领域的研究进展进行了综合评述,主要包括:Fe3Al基合金的制备方法和加工性能的改善、Fe3Al基合金的超塑性变形工艺、Fe3Al基复合材料性能的改善、热处理对Fe3Al基合金的强韧化作用.着重论述了Fe3Al基合金的制备方法、强韧化措施、热处理以及复合材料等研究现状,并介绍了近年来Fe3Al基合金及其复合材料在工程上的一些应用情况.     

金属间化合物Ni3Al基合金结构焊工研究

对Ｎｉ３Ａｌ基合金结构焊接的工艺进行了研究，对焊缝显微组织及性能进行了分析，结果表明：采用合理的焊接工艺参数，用Ｎｉ８１８焊条能够实现Ｎｉ３Ａｌ工个的结构焊接。     

金属间化合物的环境脆性

环境脆性的研究在金属间化合物的发展中具有重要意义。本文综述了近年来这方面的研究进展。     

氢处理对Ti3Al金属间化合物组织和性能的影响

对一种Ｔｉ３Ａｌ基合金（Ｔｉ－２４Ａｌ－１４Ｎｂ－３Ｖ－０．５ＭＯｒ（％）进行了氢处理，研究了合金的吸氢行为和组织变化，并对未渗氢和渗氢的试样进行了高温压缩试验，结果表明，合金的吸氢量在８００℃达到峰值，渗氢使合金中的Ｏ相体积分数下降，并可显著降低热压压缩变形的流变应力。     

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.     

Fe3Al基金属间化合物涂层的研究进展

Fe3Al金属间化合物具有良好的高温性能,在钢表面制备Fe3Al基金属间化合物涂层能有效提高基体在高温下的抗氧化、耐腐蚀、耐摩擦和抗冲蚀性能,其抗硫化性能甚至优于不锈钢.相比于同等功能的陶瓷涂层,Fe3Al涂层与基体有更好的相容性.综述了Fe3Al基金属间化合物涂层的研究现状,介绍了涂层性能及影响因素,涂层制备的主要工艺方法和技术特点,主要包括热喷涂、堆焊、激光合成等.     

Fe3Al基摩擦材料的结构与摩擦磨损性能

采用热压烧结方法制备了一种适用于重载高速工况下的新型Fe3Al金属间化合物基摩擦材料,并对其微观结构、力学性能以及干滑动摩擦磨损性能进行了试验研究.结果表明,Fe3Al金属间化合物基摩擦材料密度低,强度高,摩擦系数高而稳定,高温耐磨性好.不同条件下摩擦磨损机制不同,轻载荷下主要是磨粒磨损和疲劳磨损,表现为微犁沟和凹坑;重载荷下摩擦初中期表现为严重塑性变形、裂纹扩展和疲劳断裂,摩擦后期以氧化磨损为主.     

机械合金化-热压烧结制备金属间化合物Fe_3Si

采用机械合金化(MA)和真空热压烧结(HP)法制备金属间化合物Fe3Si。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、差热分析(DTA)和振动样品磁强计(VSM)分别用于分析化合物的物相、显微形貌、致密度和磁学性质。研究表明球磨55h可达到完全合金化,Si溶入Fe中形成饱和固溶体α-Fe(Si),晶粒尺寸约7～8nm。热压烧结后,α-Fe(Si)固溶体发生有序转变生成Fe3Si。磁性能测量表明:样品的矫顽力随烧结温度的升高而减小;随烧结时间的延长而减小;饱和磁化强度随烧结时间的延长而增大。     

激光合成Ni_3Al金属间化合物的腐蚀行为

通过激光技术合成单Ni3Al相金属间化合物,利用电化学方法及盐雾试验研究了Ni3Al金属间化合物在Na Cl溶液中的腐蚀行为特征、耐腐蚀性能及腐蚀机理。结果表明:激光合成Ni3Al金属间化合物在不同浓度的Na Cl腐蚀介质中均能形成保护性钝化膜,当Na Cl溶液浓度低于2%时,钝化膜具有良好的稳定性和耐腐蚀性能。当Na Cl溶液浓度高于3.5%时,钝化膜产生活化溶解,稳定性下降,Ni3Al金属间化合物表面形成点蚀坑,并且随腐蚀介质浓度增大,腐蚀加剧。Ni3Al金属间化合物表面点蚀坑边缘规整、腐蚀界限清晰,腐蚀机制为典型的晶内腐蚀,腐蚀过程中未形成应力腐蚀微裂纹等破坏性缺陷,具备在沿海湿热盐雾环境下使用的潜在价值。     

Ce对Fe3Al合金高温抗氧化性能的影响

用增重法测试了Ｆｅ３Ａｌ合金１１００￣１２００℃的高温抗氧化性能，结果表明，在１１００℃以上的高温下，Ｆｅ３Ａｌ合金氧化膜形成过程中原子的扩散分为两个阶段：第一阶段主要是氧原子向金属内扩散，进入第二阶段后铝向外的扩散速度成为控制氧化过程的主要因素。微量Ｃｅ（０．０１ａｔ％左右）的加入，导致在试样表面形成一层富Ｃｅ的致密氧化膜，这层膜起了对试样的保护作用。此外，Ｃｅ的加入还改善了氧化层中Ａｌ２Ｏ３膜     

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。     

长程有序金属间化合物Fe_3Al合金的研究现状与发展

近年来,金属间化合物 Fe_3Al 合金由于具有高强度、耐腐蚀、低密度和低成本等一系列优点而受到世界各国材料科学工作者的普遍重视,开展了大量的研究工作,获得了许多基本数据,取得了很多有规律的结果。本文对国外在 Fe_3Al 方面发表的大量文献和作者近两年开展的工作进行综合评述,主要内容包括相结构和晶体缺陷;物理和力学性能;合金脆性以及组织结构和力学性能等方面。     

耐磨耐蚀Ni-Al金属间化合物基复合保护层的研制

用粉末冶金法制备WC／Ni3Al复合材料焊条，堆焊于1Cr25Ni20耐热钢的表面，获得的复合材料的耐磨粒磨损性能是45钢的3倍以上，耐硫化腐蚀性高于1Cr25Ni20耐热钢1倍，高于钴基合金Stellite6约50％，用其制作火电厂燃烧室的喷口钝体，使用寿命较原8Cr26Ni4Mn3大幅度提高，可达到8个月以上。     

冲击拉伸下Fe3Al力学性能的应变率相关性研究

利用自行研制的旋转盘式杆杆型冲击拉伸试验装置于Ｆｅ３Ａｌ实施了不同应变率的冲击拉伸试验，获得了不同应变率下的完整的应力应变曲线，结果表明在应变率从８０Ｓ＾－１至１２００Ｓ＾－１范围内，Ｆｅ３Ａｌ存在明显的动态韧性现象及应变率强化效应，其屈服应力，破坏应力以及破坏应变都随应变率的提高而增加，用最小二乘法拟合得到其屈服应力，破坏应力以及失稳应变与应变率的关系，并根据Ｂｏｎｄｎｅｒ－Ｐａｒｔｏｎ的理论建