cr元素对块体纳米晶fe3al组织的影响

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1、25卷第4期甘肃科学学报VoI_25NO．41013年12月Journa1ofGansuSciencesDec．2O13Cr元素对块体纳米晶Fe3Al组织的影响赵阳，张耀鹏(平顶山市工业学校，河南平顶山467000)摘要：通过铝热反应制备了Cr质量百分比为5、1O、15的块体纳米晶Fe。Al材料，并对材料进行了XRD、EPMA、TEM等分析表征．结果表明，随着合金元素cr的加入，块体纳米晶Fe。Al材料的晶粒尺寸先减小后增大，材料的硬度也随着Cr含量的增加先减小后增大．关键词：铝热反应；Cr元素；晶粒尺寸中图分类号：TG113．2文献标志码：A文章编号：1

2、004—0366(2013)04—0039—03EffectofCrElementonNanostructureofBulkNan0crystallineFe3AIPreparedbyAluminotherimicReactionZHAOYang，ZHANGYao—peng(IndustrialSchooloyPggnCity，Pggs^n467000，China)Abstract：BulknanocrystallineFe3A1materialswhichrespectivelycontained5，10，and15chromiumwereprepare

3、dbyaluminothermicreaction．TheanalysisandcharacterizationofmaterialswerecarriedoutwiththeaidofXRD，TEMandEPMA．Theresultshows，addingthealloyingelementchromiumthegrainsizeoftheFe3A1mate—rialsreducedatfirstandthenincreasedwiththeincreaseofthechromiumelement，andthehardnessofthemateri—al

4、sincreasedatfirstandthendecreasedwiththeincreaseofchromiumelement．Keywords：aluminothermicreaction；chromium；grainsizeFe。A1金属间化合物具有比重小、弹性模量1实验部分高、抗氧化、耐腐蚀等一些性能，它是一种理想的结构材料，特别是它以铁和铝这两种元素作为主要原Fe。O。粉和Al粉进行称量后放人行星式球磨料，与其他的高温合金相比具有成本上的优势口]．机中，分别与占生成的Fe。Al的质量分数为5、金属间化合物作为一类新型材料，因具有许多独特10、1

5、5的Cr粉一起干磨16h(所用磨球为的性能正得到日益广泛的研究和开发[2]．由于良好Al。O。球，球料比为l：2，球磨速度为150r／min，的耐高温、抗腐蚀性能，Fe。A1金属间化合物将可粉末的纯度为98)，其反应式为能成为航空、航天、交通运输、化工、机械等众多工3Fe2O3+8Al一2Fe3Al+3Al2O3．(1)业领域的重要结构材料[3]．纳米晶化可使Fe。A1将200g混合好的反应物料置于配有铜底材的的本征脆性得到改善．铝热反应熔化方法是制备纳铜模具中并用压力机在60MPa的压力下压实，铜米晶Fe。A1材料的一种较实用的方法]．以下通模具、铜底材

6、在使用前先用酒精超声清洗．过加入不同含量的合金元素cr，研究其对纳米晶将2g薄片状的引燃剂放置于反应物料上部来Fe。Al的影响规律，得到晶粒尺寸可控的纳米晶引发反应，将放置有反应物料的铜模具放入铝热反FeAl材料．应炉．室温下用氩气吹扫反应容器，排除其中的空收稿日期：2013-03一l1基金项目：国家自然科学基金(50674051)作者简介：赵阳(1983一)，男，硕士，讲师，主要从事纳米材料、金属间化合物等而的研究．E—mail：zzhaolong@163．CON4O甘肃科学学报2013年第4期气，等到容器温度升至180℃时再次排气，然后通入TEM表征：

7、先用线切割将样品切成厚度为8MPa的氩气继续升高容器温度．当容器内温度达0．5mm的薄片，然后在砂纸上磨薄，磨到大约有一到260℃左右时引燃剂开始反应并释放出大量的张纸厚时，用丙酮溶液将磨好的薄片取下来，再用专热，从而引发反应物料间的反应．反应在几秒内完门的TEM制样设备冲压成3mm的圆片，用双喷成，生成的产物在氩气保护下随炉冷却至室温．室温电解仪进行减薄，电解液选取硫酸加酒精溶液_7]．下将产物取出，在Fe。Al表面有一层灰色AlO。，可最后在JEM2010透射电镜上观察其组织．手工除去．这样就得到块体纳米晶Fe。Al样品．2结果分析先将实验材料用线切割

8、加工成5mm×5mm的样品，然后在砂纸上进行打磨，砂纸从粗到细，表