fe6.5﹪si合金的組織性能研究及多晶nial金屬間化合物的熱壓實驗

1、上海交通大學博士后士學位論文Fe-6.5%Si合金的組織性能研究及多晶NiAl金屬間化合物的熱壓實驗姓名：宋洪偉申請學位級別：博士后士專業(yè)：材料科學與工程指導教師：林棟樑2001.5.1——一一：：：! i 蘭! ：笪蘭塑墨堡堡! ! 翌莖墨蘭曼翌! 壘! 壘璺塑竺盒塑塑墊墾塞塾A B S T R A C TI ti sw e l lk n o w n f u rm o r e t h a nh a l f ac e n t u r y

2、 t h a ti r o na l l o yc o n t a i n i n ga b o u t 6 ．5m a s s ％S i( h e r e a f t e rc a l l e dF e ‘6 ．5 ％S i f u rs h o r t ) h a ss u p e r i o rs o f tm a g n e t i cp r o p e r t i e sb u th a sn o tb e e nw i d

3、e l y u s e da s i t s h o u l db ed u et o i t s p o o rd u c t i l i t y ，w h i c hm a k e si t e x t r e m e l yd i f f i c u l t t op r o d u c et h i ns h e e tb yc o n v e n t i o n a lr o l l i n gp r o c e s s e

4、s ．T h ei n t e r e s ti n F e ．6 ．5 ％S i r o s en o t a b l yw h e n m e c h a n i c a l l ys o f ta n d d u c t i l er i b b o n so f F e 一6 ．5 ％S ia l l o y p r e p a r e db y r a p i ds o l i d i f i c a t i o n( R S

5、 ) e m e r g e d i n1 9 7 8 A l t h o u g hc o m m e r c i a l s c a l ep r o d u c t i o no f R S F e ．6 ．5 ％S ir i b b o n sw a s n o ts u c c e s s f u lu p t on o w , i t sa r r i v a ld e m o n s t r a t e dt h et r

6、 e m e n d o u sp o t e n t i a l i t yt oi m p r o v et h er o o mt e m p e r a t u r e ( R T ) d u c t i l i t yo f t h i sa l l o y ．H o w e v e r , b o t ht h ef u n d a m e n t a l p r o b l e mc o n c e r n i n gt

7、h eb r i t t l e n e s so f t h i sa l l o ya n d t h eo r i g i no f t h ee x c e l l e n td u c t i l i t ye x h i b i t e db yt h eR S r i b b o n sa r es t i l l u n c l e a rt o d a y ．U s i n g a d i r e c t i o n

8、a l l y s o l i d i f i e d F e - 6 ．5 ％S ia l l o ya s a “m o d e lm a t e r i a l ”．a(chǎn) s 。c a s t ，c o n v e n t i o n a l l y h o t - r o l l e d ，t h e r m o —m e c h a n i c a l l y c o n t r o l l e d r o l l i n g

9、( T M C R ) ，a n dp o s t - T M C Ra n n e a l e d D SF e 一6 ．5 ％S i a l l o y s w e r e p r e p a r e d a n d t h e i r m i c r o s t r u c n u - e a n dm e c h a n i c a lb e h a v i o r w e r e s y s t e m a t i c a l

10、 l yd e t e r m i n e di nt h e p r e s e n tw o r k t o r e v e a ln 】ed e f o r r r n n ga n d f r a c t u r em e c h a n i s m s o f t h i s a l l o y ．E l e c t r o nb a c k s c a t t e r i n gd i f f r a c t i o n (

11、 E B S D ) a n a l y s e sa n d m e c h a n i c a lt e s t si n d i c a t et h a tt h eg r a i no r i e n t a t i o ng o v e r n s t h em e c h a n i c a l b e h a v i o r o f t h i sa l l o y w i t ha s t h ew e a k e s

12、 t c r y s t a ld i r e c t i o n A l lF e 一65 ％S ia l l o ys a m p l e sb r e a ki I l at r a n s g r a n u l a rc l e a v a g em o d ea l o n g { 0 0 1 )p l a n e r a t h e rt h a ni n a ni n t e r g r a n u l a rm o d

13、 ea l o n gg r a i nb o u n d a r yp l a n e ．A s ·c a s t l o n g i t u d i n a ls a m p l e s ，w h o s el e n g t h ，d i r e c t i o na n d a l lt h ec o l u m n a r - g r a i n sp a r a l l e lt o，f r a c t u r e

14、w i t h o u tR Td u c t i l i t y d u et o c o p l a n a r - c l e a v i n g ，i nw h i c ha { 0 0 1 ) c o p l a n a r - c l e a v a g ec r a c kp r o p a g a t e sa c r o s s t h ew h o l e t r a n s v e r s a ls e c t i

15、 o no f t h es a m p l e ．H o t - r o l l i n g ，e s p e c i a l l yT M C R ，g i v e s r i s et oar e m a r k a b l e g r a m - r e f i n e m e n ta n dr e d u c e st h e p r e f e r e n t i a l d e g r e eo fg r a i no

16、r i e n t a t i o na l o n g l e n g t h ，w i d t h ，a n dt h i c k n e s sd i r e c t i o n so f t h ea s - - e a s tp l a t e ，w h i c hi nt u r ni n c r e a s e st h eR Td u c t i l i t ya n d o t h e rm e c h a n i c

17、 a l p r o p e r t i e ss i g n i f i c a n t l y ．T h eT M C R s h e e te x h i b i t sg o o dd u c t i l i t ya t2 0 0 。Ca n d c e r t a i ns u p e r p l a s t i c i t ya t8 0 0 。C ．A tR T , t w oa d j a c e n tg r a i

18、 n si nt h eh o t ．r o l l e ds h e e tw i t hr e l a t i v er o t a t i o na x i sc a ns l i pc o —l i n e a r l ya l o n gac o m m o n s l i pd i r e c t i o no nt h e i r r e s p e c t i v es l i pp l a n e s ．T h eR

19、T d u c t i l i t y o ft h e l o n g i t u d m a l s a m p l e s o fv a r i o u s D Sl e e ．6 ．5 ％S i a l l o y s c a l l b ed e S c r i b e d b ye q u a t i o n 鏟= 號譬坐，w h e r em et e n s i l e e l o n g a t i 。n ，五i s

20、a p a r a r r l e t e rd e s i g n a t i n g t h e m a c r o s c o p i cp r o p e r t i e so f am a t e r i a l ；w h e r e a s ，t h ea v e r a g eg r a i nd i a m e t e r , d ，a n dt h es l l i n so f t h ef r e q u e n

21、c i e so f a l lt h eC S L g r a i n b o u n d a r i e sw i t h t h er e l a t i v er o t a t i o na x i sa n d，F(xiàn) O O t C S L a n dF H I C S Lr e s p e c t i v e l y , a l ' e t h r e e s t a t i s t i c p a r a m e