鐵鋁金屬間化合物組織和性能的研究.pdf

1、本文主要是針對電弧熔煉鐵鋁金屬間化合物組織和性能的研究。
　　本文設(shè)計(jì)了合金成分分別是5wt.％、10.8wt.%、15.8wt.%、24.3wt.%四種不同鋁含量的基體合金，對鋁含量為15.8wt.%的合金進(jìn)行合金化，合金元素選為C和Si，進(jìn)行低溫?zé)崽幚碓囼?yàn)，熱處理工藝為450℃×4h、500℃×4h、550℃×4h爐冷熱處理。通過金相觀察、硬度測試、XRD分析、掃描電鏡、DSC分析和壓縮試驗(yàn)等手段對合金進(jìn)行組織和性能分析。

2、r>　　試驗(yàn)結(jié)果表明：試驗(yàn)所配置的合金室溫下相組成分別為α（Fe）、DO3型有序金屬間化合物Fe3Al和B2型有序金屬間化合物FeAl，合金鑄態(tài)組織為粗大的柱狀晶，合金硬度隨著Al含量的增加而逐漸升高。Al含量為5wt.%和10.8wt.%合金表現(xiàn)出好的塑性，壓縮過程中存在明顯屈服，Al含量為15.8wt.%和24.3wt.%的合金表現(xiàn)為脆性，壓縮過程中無明顯屈服階段，試驗(yàn)直接壓碎。
　　C元素加入后合金中產(chǎn)生兩相組織，當(dāng)C含量為

3、0.1wt.%時(shí)，在原柱狀晶晶粒內(nèi)析出細(xì)小針狀第二相，當(dāng)Al含量大于1.0wt.%時(shí)，合金的結(jié)晶組織由柱狀晶轉(zhuǎn)變成為樹枝晶，第二相呈網(wǎng)絡(luò)狀分布在枝晶間。經(jīng) XRD和掃描電鏡分析證明第二相組織為Fe3AlC0.5金屬間化合物相，低碳含量是第二相是從固體中析出生成的，高碳含量時(shí)第二相是直接結(jié)晶形成的。C元素加入使合金硬度提高，且合金硬度隨含碳量的升高而升高。Si元素的添加并未改變合金的結(jié)晶方式，Si元素加入后合金的硬度升高，0.1Si時(shí)合金

4、的抗壓能力下降并且使合金脆化。
　　低溫?zé)崽幚韺l含量為5wt.%-15.8wt.%合金的金相組織沒有影響，Al含量為24.3wt.%合金經(jīng)過500℃和550℃熱處理后合金有新生細(xì)小晶粒產(chǎn)生，熱處理溫度升高后合金中的新生晶界變得更加清晰。這是因?yàn)樵己辖鹬械膩喚Ы缛毕葺^多，在熱處理過程中由于空位和原子的遷移亞晶界清晰。450℃和500℃熱處理對5wt.%-15.8wt.%合金的硬度基本上沒有影響，550℃熱處理后合金的硬度增加。