熱壓加工對(duì)幾種塊體納米晶Fe-,3-Al基合金組織和性能的影響研究.pdf

1、本文闡述了Fe-Al系金屬間化合物、納米晶材料的力學(xué)性能、研究進(jìn)展、存在的問(wèn)題及鋁熱反應(yīng)熔化法制備的塊體納米晶Fe3A1材料；通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了不同熱壓加工溫度、次數(shù)、壓力分別對(duì)含10wt.％Mn、10wt.％Cr、10wt.％Ni的塊體納米晶Fe3A1材料的組織和力學(xué)性能的影響等，總結(jié)了各熱壓加工工藝參數(shù)對(duì)塊體納米晶Fe3A1基合金納米結(jié)構(gòu)及塑性變形性能的影響規(guī)律，探索了通過(guò)熱加工增大納米晶材料尺寸的可能性。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　

2、 ⑴含不同合金元素的塊體納米晶Fe3A1材料在熱壓加工中表現(xiàn)出不同的塑性變形能力，并隨著熱壓加工溫度的升高，材料的塑性變形能力逐漸增強(qiáng)；不同合金元素的塊體納米晶Fe3A1材料塑性變形能力存在差異，含10 wt.％Mn的塊體納米晶Fe3Al材料在600℃、800℃、1000℃都表現(xiàn)出良好的塑性變形；含10wt.％Cr的塊體納米晶Fe3A1材料熱壓加工時(shí)只在600℃表現(xiàn)出較好的塑性變形，在800℃、1000℃熱壓加工時(shí)材料表現(xiàn)為脆性斷裂；

3、含10 wt.％Ni的塊體納米晶Fe3A1材料熱壓加工時(shí)在800℃和1000℃表現(xiàn)出較好的塑性變形，在600℃熱壓加工時(shí)材料表現(xiàn)為脆性斷裂。
　　 ⑵熱壓加工前后含10 wt.％Mn和10 wt.％Cr的塊體納米晶Fe3Al材料主要由無(wú)序bcc結(jié)構(gòu)Fe3A1相組成，晶體結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化，含10 wt.％Ni塊體納米晶Fe3Al材料由熱壓加工前的無(wú)序bcc結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闊釅杭庸さ腄03有序結(jié)構(gòu)。
　　 ⑶隨著熱壓加工溫度升高含

4、不同合金元素的Fe3Al材料納米晶粒尺寸增大，熱壓加工后含10 wt.％Mn和10 wt.％Cr的Fe3Al材料硬度增加，含10 wt.％Ni的Fe3Al材料硬度減小。含10 wt.％Mn的Fe3Al材料晶粒尺寸和硬度表現(xiàn)為反常的Hall-Petch關(guān)系。
　　 ⑷隨著熱壓加工次數(shù)的增加，含不同合金元素的塊體納米晶Fe3Al材料塑性變形能力均逐漸增強(qiáng)，含10 wt.％Mn的Fe3Al材料晶粒尺寸減小，硬度減小，含10 wt.％C

5、r和10 wt.％Ni的Fe3A1材料晶粒尺寸增大，硬度變化不顯著，含10 wt.％Mn的Fe3Al材料晶粒尺寸和硬度表現(xiàn)為反常的Hall-Petch關(guān)系。
　　 ⑸不同壓力下的熱壓加工中，含10 wt.％Mn和10 wt.％Cr的塊體納米晶Fe3Al材料均表現(xiàn)出較好的塑性變形，并隨著熱壓壓力的增加，塑性變形能力逐漸增強(qiáng)，材料的晶粒尺寸和硬度隨熱壓加工壓力的增大變化不顯著。
　　 ⑹熱壓加工后含不同合金元素的塊體納米晶F