快速凝固AI-Ti-Fe基合金的显微组织和性能的研究

发布时间：2020-08-08 17:17

【摘要】： 本文利用单辊旋铸技术(冷速10~5-10~6k/s)制备了快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe、Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr和Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5V(wt．％)合金薄带，利用XRD，DSC，TEM，HREM，EDS等分析手段对每一种快凝合金薄带的急冷态、退火态显微组织进行了研究。采用71型显微硬度仪测试样品贴辊面一侧的显微硬度。分析了添加过渡族金属元素Cr和V对快速凝固Al-Ti-Fe合金的显微组织和性能的影响。分析研究在高温情况下快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe、Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5Cr和Al-2.5Ti-2.5Fe-2.5V合金的相及组织演化的过程。研究表明过渡族金属元素Cr和V的加入对于快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe合金的热稳定性都有很重要的影响，可以提高它的热稳定性。这为将快速凝固Al-Ti-Fe基合金应用为高温耐热材料提供了理论依据。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：TG146.2
【图文】：

长棒,快速凝固,电子衍射花样,Fe合金

2DSCanalysiscurvesofraPidlysolidifiedAI一2.STi一2.SFealloy3.1.3快速凝固AI一Ti一Fe合金的显微组织图3.3表示快速凝固AI一Ti一Fe合金急冷态组织的透射电镜照片和长棒状A15Ti:相的电子衍射照片。快速凝固Al一2.STi一2.SFe合金的急冷态组织主要由a一Al基体相和初生相A13Ti相、A15Ti:相组成，其中A15TiZ相以长棒状分布在a一Al基体上，尺寸约为0.4林m。随着退火温度的升

急冷,快速凝固,合金

STi一2.SFe一2.SCralloy3.2.2快速凝固AI一Ti一Fe一cr合金急冷态的显微组织图3.7是快速凝固AI一2.STi一2.SFe一2.SCr合金急冷态的透射电镜照片和电子衍射照片。这种快速凝固合金的急冷态组织是由面心立方结构的a一AI基体以及金属间化合物所组成(图3.7a)。金属间化合物成团状地分布在。一AI基体上，尺寸约为60一ZOOnm。对这种合金中初生小球状相(图3.7a中箭头所指)进行了电子衍射分析(图3.7b)，表明该球状相为A13Ti相。由于对合金中团状金属化合物的组成不是很清楚，因此对AI一Ti一Fe一C:合金作了HREM和EDS分析(图3.8)。研究表明这种团状金属化合物的Al与(Cr、Fe)原子之比接近于13/2，可能为AI13(Cr，Fe):相。从高分辨电镜的晶格相片来看，d值为8.544人，这个d值所对应的晶面是{001}。且在合金中发现了初生的棒状相(图3.10)

照片,快速凝固,急冷,合金

inraPidlysolidifiedAI一2.STi一2.SFe一2.5Valloy3.3.2快速凝固A卜Ti一Fe一V合金急冷态的显微组织图3.16表示快速凝固AI一2.STi一2.SFe一2.5V合金急冷态组织的透射电镜照片。分析表明:这种快速凝固合金的急冷态组织是由面心立方结构的a一AI基体和尺寸约为20Onm的金属间化合物以及尺寸极其细小弥散的颗粒物所组成。通过对细小弥散的颗粒物(尺寸约为50nm)进行电子衍射分析(图3.17)，表明颗粒物是由AI，IV相和AITi:相所组成的。对快速凝固AI一2.STi一2.SFe一2.5V合金急冷态进行了HREM和EDS分析。结果表明在更高的放大倍数下，极其细小弥散的颗粒物从形态上又可以分为小颗粒物和小棒状颗粒物。小颗粒物(尺寸约为50nm)做了形貌像、EDS和高分辨电镜分析(图3.18一3.19)。对小棒状颗粒物(长约为200nm，直径约为25nm)做了形貌像、EDS、电子衍射分析和高分辨电镜分析(图3.20一3.21)。同时也对合金急冷态组织中尺寸稍微大一些的颗粒物(尺寸约为100一150nm)进行了HREM和

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