鎳基三元金屬間化合物合金的制備與表征.pdf

1、本文基于過渡金屬硅化物合金的合金化與復(fù)相化原理，采用真空非自耗電弧熔煉法和機(jī)械合金化熱壓燒結(jié)及其隨后熱處理的方法制備了Ni3(Al1-x，Six)有序合金和Laves相Ti2Ni3Si/NiTi復(fù)相合金，運(yùn)用XRD，OM，SEM，DSC，EDS等手段對鑄態(tài)合金、粉末合金及燒結(jié)合金試樣進(jìn)行了測試分析與表征。 對于Ni3(Al1-x,Six)有序合金，著重研究了Al、Si成分配比對Ni3(Al1-x，Six)合金微觀組織結(jié)構(gòu)和性能的

2、影響，以及物相組成的演變。研究結(jié)果表明，隨著Si的加入，Ni3(Al1-x，Six)合金的鑄態(tài)組織先由粗大的樹枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的近等軸晶，然后逐漸長大成短針狀樹枝晶，并出現(xiàn)少量晶間相，最后轉(zhuǎn)變?yōu)榇执蟮拈L針(或長條)狀晶，且晶間組織增多。合金的平均顯微硬度也隨著Si含量的增加而增大。鑄態(tài)下的Ni3(Al1-x，Six)合金室溫塑性較差，脆性大，合金的斷裂均為脆性解理斷裂。x=0時(shí)，合金由Ni3Al單相組成，X=0.254～0.75時(shí)，可獲得

3、較致密的以Ni3(Al,Si)為基的鑄態(tài)合成產(chǎn)物， x增至0.75時(shí)，開始出現(xiàn)晶間相Ni31Si12，x=1時(shí)，基體組織為Ni3Si，晶間相Ni3tSi12含量相對增加。經(jīng)900℃退火處理后，晶間相Ni31Si12相完全轉(zhuǎn)變?yōu)镹i3Si，證明Ni31Si12相是一種亞穩(wěn)相。 對于Laves相Ti2Ni3Si/NiTi復(fù)相合金，著重研究了Ti、Ni、Si單質(zhì)元素混合粉在機(jī)械球磨過程中的顆粒形貌特征、組織結(jié)構(gòu)、晶粒尺寸、微觀應(yīng)變的變

4、化規(guī)律，表明在適當(dāng)?shù)那蚰スに嚄l件下可獲得具有均勻細(xì)小的納米晶Ti-Ni-Si機(jī)械復(fù)合粉。借助球磨過程物理模型，從理論上推導(dǎo)了層片間距隨球磨時(shí)間的變化規(guī)律。通過對球磨過程中粉末溫度的定性分析，表明球磨引起的粉末溫升不足以驅(qū)動(dòng)，Ti、Ni、Si反應(yīng)，為采用機(jī)械球磨方法制備Ti-Ni-Si復(fù)合粉提供了理論依據(jù)。研究了高溫?zé)Y(jié)工藝對燒結(jié)體密度與組織的影響，以及燒結(jié)后燒結(jié)體密度變化規(guī)律，研究表明，通過機(jī)械球磨充分細(xì)化Ti、Ni、Si反應(yīng)組元，對最