合金元素V对Fe3Al基纳米晶材料微观组织及力学性能的影响.pdf

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1、第32卷第3期粉末冶金技术VoL32．No．32014年6月PowderMetallurgyTechnologyJun．2014合金元素V对Fe3Al基纳米晶材料微观组织及力学性能的影响喇培清李贤明魏玉鹏卢学峰(兰州理工大学甘肃省有色金属新材料国家重点实验室，兰州730050)摘要：通过铝热反应熔化法制备了合金元素V质量分数分别为5％、10％、15％的块体纳米晶FeAl材料。通过金相、XRD、SEM、TEM分析了其微观组织，研究了材料在室温压缩下的力学性能。经分析，V质量分数为5％和15％的FeAl纳米晶材料主要由无序bcc结构组成，未出

2、现有序峰，而V质量分数10％的FeAl纳米晶材料由B：结构组成，出现(100)的有序峰；随着合金元素V质量分数的增加，材料的平均晶粒尺寸、维氏硬度、屈服强度和延伸率均先显著增大后显著减小；V质量分数10％的FeAl纳米晶材料的晶粒尺寸、硬度、屈服强度和延伸率为最大，分别为60nm、359HV、582MPa和15．1％。关键词：V；铝热反应；块体纳米晶FeAl材料；微观组织；力学性能EffectofalloyelementVonmicrostructureandmechanicalpropertiesofFe3AIbasednan0crys

3、tallinematerialsLaPeiqing，LiXianming，WeiYupeng，LuXuefeng(StateKeyLaboratoryofGansuAdvancedNon-ferr0usMaterials，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：Fe3A1bulknanocrystallinematerialswith5，10and15(mass)％Vwerepreparedbyaluminothermicreactionmethod．Micro

4、structureandmechanicalpropertieswereanalyzedbyXRD，SEMandTEMmicrostructureanalysis．Fe3A1nanocrystallinematerialswith5％Vand15％Varemainlycomposedofdisorderedbccstructure，whilematerialcontaining10％ViscomposedoftheorderedB2structure．Theaveragegrainsize，Vickershardness，yieldstr

5、engthandelongationfirstlyincreasesignificantlyandthendecreasesignificantlyasthemassfractionofalloyingelementVincreasing．Grainsize，hardness，yieldstrengthandandelongationofFe3A1nanocrystallinematerialcontaining10％Vare60nm、359HV、582MPaand15．1％respectively．Keywords：vanadium；a

6、luminothermicreaction；Fe3A1bulknanocrystallinematerials；microstructure；mechanicalpropertiesFe．Al系金属间化合物FeA1(DO)和FeA1(B)。间化合物及其合金的研究内容主要包括如下几个方其优异的抗氧化、抗硫酸腐蚀性能以及低密度和好面：室温塑性、高温强度、合金化“、制备和加工[的耐磨性，可节约Ni、cr等贵重元素，作为氧化腐蚀。环境中的结构材料有着广泛的应用前景。上世纪FeAl在真空条件下，其室温延伸率为12．8％，在空气中只有4．1％，室温下

7、，FeAl的塑性较低，发80年代以来对FeAl合金的研究成为金属间化合物生脆性断裂。Fe．Al系金属间化合物在室温下低的研究中新的热点。目前，国内外对Fe，Al金属延伸率和断裂韧性的主要原因是：环境氢脆、弱的晶}国家自然科学基金资助项目(51164022)喇培清(1971一)，男，博士，教授。E—mail：pqla@lut．ca收稿日期：2014—04—23粉末冶金技术2014年6月界强度、空位强化引起的脆性。氢或水蒸汽影响釜内铜坩埚中，再把片状引燃剂平稳地安放在试样脆性的因素包括显微组织、热处理、应变速率、温度上；然后将反应釜密封并开始

8、加热，充入2MPa氩气和合金化学组分等。改善Fe—Al系金属间化合物的吹扫反应釜，以排除其中的空气，当反应釜内温度升室温脆性，提高其强度，是一个重要的研究方向。细至200oC时再次排气，然后通