合金化及工藝參數(shù)對鋁熱法制備的塊體納米晶Fe-,3-Al組織的TEM研究.pdf

1、本文通過XRD和TEM研究了在不同工藝參數(shù)、添加Ni、Mn、Cr、Cu、Mo五種合金元素(添加量為5 wt.％、10 wt.％、15 wt.％)通過鋁熱反應(yīng)熔化法制備的塊體納米晶Fe3Al材料的晶粒尺寸、晶體結(jié)構(gòu)等，以及等溫處理對材料的晶粒尺寸和晶體結(jié)構(gòu)的影響，并得出以下主要結(jié)果和結(jié)論：
　　 1.不同氬氣壓力條件下制備的塊體納米晶Fe3Al材料，材料主要是由納米晶和一定量的非晶組成。隨著氬氣壓力的增加，材料的納米晶相的平均晶粒

2、尺寸有所下降，平均晶粒尺寸小于30 nm。材料的納米晶相的晶體結(jié)構(gòu)以DO3結(jié)構(gòu)為主。
　　 2.添加不同含量稀釋劑條件下制備的塊體納米晶Fe3Al材料，稀釋劑含量對材料的相組成及各相的相對含量沒有影響，隨著稀釋劑量的增加，材料的平均晶粒尺寸減小，材料中的非晶相增多。材料的晶體結(jié)構(gòu)仍為有序的DO3結(jié)構(gòu)。
　　 3.添加不同含量的Ni元素后，材料的納米晶相的平均晶粒尺寸基本沒有變化，且材料的晶體結(jié)構(gòu)也沒有發(fā)生變化，都為無序的

3、bcc結(jié)構(gòu)。而不同溫度下進行等溫處理對含Ni10wt.％材料的納米晶相的平均晶粒尺寸產(chǎn)生了影響，材料的平均晶粒尺寸減小。當(dāng)溫度達到1000℃時，材料的晶體結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化，材料由原來無序的bcc結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橛行虻腄O3結(jié)構(gòu)。
　　 4.添加不同含量Mn元素后，隨著Mn含量的增加，塊體納米晶Fe3Al材料的納米晶相的平均晶粒尺寸減小，材料的晶體結(jié)構(gòu)仍以無序的bcc結(jié)構(gòu)為主。而不同溫度下對含Mn10wt.％的材料進行等溫處理時，材料的

4、納米晶相的平均晶粒尺寸先減后增，材料中析出了呈針狀的Mn，隨著等溫處理溫度的升高，析出的Mn也越來越多。等溫處理對含Mn10wt.％材料的晶體結(jié)構(gòu)沒有產(chǎn)生影響，仍是無序的bcc結(jié)構(gòu)。
　　 5.添加不同含量Cr元素后，隨著Cr含量的增加，塊體納米晶Fe3Al材料的納米晶相的平均晶粒尺寸先減小后增大，材料的晶體結(jié)構(gòu)仍以無序的bcc結(jié)構(gòu)為主。不同溫度下對含Cr10 wt.％的材料進行等溫處理，材料的納米晶相的平均晶粒尺寸基本沒變，材

5、料的晶體結(jié)構(gòu)也沒有發(fā)生變化，仍為無序的bcc結(jié)構(gòu)。
　　 6.添加不同含量Cu元素后，隨著Cu含量的增多，材料的平均晶粒尺寸先增大后減小，且材料中非晶相的含量也增多。Cu的添加對材料的組織也產(chǎn)生了一定的影響，含Cu5 wt.％和15 wt.％的塊體納米晶Fe3Al材料的晶體結(jié)構(gòu)為無序的bcc結(jié)構(gòu)，而含Cu10 wt.％的材料的晶體結(jié)構(gòu)則為有序的DO3結(jié)構(gòu)。不同溫度下對含Cu5 wt.％的材料進行等溫處理以后，材料平均晶粒尺寸先減