添加合金元素对块体纳米晶felt3gtal材料组织影响的研究

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1、硕十学位论文摘要本论文通过实验研究了用铝热反应熔化法在添加Mn、Cr、Ni、Cu、Mo等五种合金元素(合金元素的添加量为5叭％、lO、vt％、15眦％)下制备的块体纳米晶Fe3Al材料的化学组成、晶粒尺寸、晶体结构、硬度等，总结了不同合金元素对块体纳米品Fe3Al材料的组成、结构及性能的影响规律，概括起来可归纳为以下几条：1．添加合金元素Mn，材料由纳米品基体相和杂质相组成，基体相由Fe、Al、Mn组成的固溶体，基体相品粒尺寸在10nm左右，具有D03结构，杂质相是由Mn、o、S、Al组成。材料基体纳米晶相的晶粒尺寸

2、随着Mn含量的增加而减少，材料的硬度随着Mn含量的增加先增大后减小。2．添加合金元素Cr，材料具有B2结构，基体相由Fe、Al、Cr组成的固溶体，基体相晶粒尺寸在10nm左右，杂质相是由O、S、Al组成。随着合金元素Cr的增加，块体纳米晶Fe3Al材料的晶粒尺寸先减小后增大，硬度也是先减少后增大，含CrlO％的材料晶粒尺寸最小。3．添加合金元素Ni，材料具有B2结构，基体相由Fe、Al、Ni组成的固溶体，基体棚晶粒尺寸在15nm左右，杂质相是由0、S、Al组成。合金元素Ni对块体纳米晶Fe3A1材料的晶粒尺寸变化没有

3、影H向。硬度随着合金元素Ni的增大而增大。4．添加合金元素Cu，材料具有B2结构，基体相由Fe、Al、Cu组成的固溶体，基体相晶粒尺寸在20nm左右，杂质相是由O、S、A1组成。块体纳米晶Fe3Al材料的晶粒尺寸随着Cu含量得增多先增大后减小，含Cu5％的材料晶粒尺寸最小，含Cul0％的材料的晶粒尺寸最大，硬度先增大后降低。5．添加合金元素Mo，材料具有B2结构，基体相由Fe、Al、Mo组成的固溶体，基体相品粒尺寸在20nm左右，杂质相是由O、S、A1组成。块体纳米晶Fe3Al材料的品粒尺寸随着Mo含量得增多先增大后

4、减小，含M015％的材料的晶粒尺寸最小，含M010％的材料晶粒尺寸最大。材料的硬度先减小后增大。关键词：合金元素；铝热反应；块体纳米晶Fe3Al材料；晶粒尺寸；添加仑令元索对块体纳米悬Fe，^l材料组织影响得研究AbstractInthisthesis，Thechemicalcomposition、grainsiZe、c巧stalstmctureandhardnessofbulknanocrystallineFe3Almaterialswith(5、vt—l5、矾)％Mn、Cr、Ni、Cu、Moelementprep

5、aredbyaluminothemlicreaction．Themlesofen’ectofthedia、erentelementonnanostructure、steuctureandhardnessofthebulknanoc拶stallineFe3Almaterialsaresummedup．ThemainconclusionsaregiVeninthefollowing．1．WithcomentofMnincreasing，grainsizeofbulknanoc巧stallineFe3Almaterials

6、decrease，thematerialsareconsistedofthenanoc巧stallinephaseandcontaminationphase，Thegrainsizeofnanoc巧Stallineisabout1Onm．ThenoumenonisMn、Al、Fe．ThecontaminationisMn、O、S、A1．t11ehardnessofnanoc巧stallinephaseisincreasedatfirst，thendecreasedwhenthecontainofMnelementis

7、increased．ThegrainsizeofnanocrystallinephaseisminishedwhenthecontainofMnelememincreased．2．WithcontentofCrincreasing，grainsizeofbulknanoc拶staⅢneFe3A1materialsdecrease行rstandthenincreased，thematerialsareconsistedofthenanoc巧stallinephaseandcontamjnationphase．Thegr

8、ainsizeofnanocllystalljneisaboutlO啪．ThenoumenonisCr、Al、Fe．ThecontaminationisO、S、A1．ThehardnessofnanocWstallinephaseisdecreasedat丘rst，thenincreasedwhenthecontainofCrelementis