鐵鋁金屬間化合物在微觀結(jié)構(gòu)上具有一定的"長程有序"的特點的化合物,且相比于其他的金屬間化合物,鐵鋁金屬間化合物在物理性能（如抗高溫氧化、耐熱腐蝕和抗硫化腐蝕）和力學(xué)性能（如比剛度和比強度）等方面有巨大的優(yōu)勢,其韌性高于高溫陶瓷材料但低于鎳基合金。因鐵鋁基材料在密度、抗沖擊性能、耐磨性能和成本等方面具有一系列的優(yōu)勢,故鐵鋁基材料在結(jié)構(gòu)材料的研究與使用方面有廣闊的發(fā)展空間,有希望取代傳統(tǒng)的不銹鋼、鈦合金、鎳基合金等,但Fe-Al系金屬間化合物在工程中的應(yīng)用中受到室溫脆性與600℃以上時強度急劇降低兩個關(guān)鍵性因素的制約。本文通過向鐵鋁金屬間化合物中加入微量的鉭元素采用Bridgman定向凝固技術(shù)制備凝固速率為90、100、200、400、600μm/s的Fe-Al-Ta共晶復(fù)合材料,研究了其凝固組織特征,并采用經(jīng)典理論模型預(yù)測了不同凝固速率的Fe-Al-Ta共晶的層片間距。采用拉伸試驗和三點彎曲法研究了600℃高溫的Fe-Al-Ta共晶復(fù)合材料的拉伸性能和斷裂韌性。通過分析、對比高溫和室溫的斷口形貌和應(yīng)力應(yīng)變曲線,可以發(fā)現(xiàn),在高溫時,材料的斷裂方式是韌性斷裂,高溫時的抗拉強度高于室溫時的抗拉... 

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Fe-Al合金相圖[10]

B2、DO3型結(jié)構(gòu)

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文8用效果[69]。最近，賀躍輝等[70-72]提出制備的鐵鋁金屬間化合物多孔材料采用鐵/銅和鋁兩種元素制成混合粉末反應(yīng)燒結(jié)工藝技術(shù)的指導(dǎo)思想，該燒結(jié)技術(shù)對于制備的多孔材料不僅具有優(yōu)異的高溫力學(xué)性能，并且在高溫含硫氣氛中也具有優(yōu)異的孔徑穩(wěn)定性。然而由于金屬元素混合粉末反應(yīng)燒結(jié)技術(shù)獨特的造孔機理，因此容易導(dǎo)致發(fā)生較大幅度的膨脹，而使坯體在在燒結(jié)的過程中也會產(chǎn)生許多裂紋，因此需要嚴(yán)格控制燒結(jié)工藝參數(shù)。1.5定向凝固高溫合金技術(shù)1.5.1定向凝固高溫合金技術(shù)的發(fā)展為了能夠使金屬材料在特定的單一特定取向生長成有柱狀晶體的結(jié)構(gòu)材料，人們采用一些強制措施，確保在材料凝固生長過程中由于金屬材料熔體具有在特定生長方向具有特定的溫度梯度，從而可以使得晶體在與材料熱流生長方向相反的特定方向上凝固生長，此時的凝固生長方法被人們稱為定向凝固技術(shù)[73]。該技術(shù)的原理如圖1.3所示。在凝固過程中，熔體沿垂直于固-液界面的單一方向散熱。圖1.3定向凝固技術(shù)原理圖Fig.1.3Principleofdirectionalsolidification定向凝固材料技術(shù)可以較好地有效控制材料凝固組織晶粒的取向，消除材料橫向晶界，提高材料的縱向力學(xué)性能，已發(fā)展成為富有生命力的一種工業(yè)凝固手段。目前，以液態(tài)金屬冷卻技術(shù)為主要代表的高溫度梯度定向凝固技術(shù)，已經(jīng)發(fā)展成為航空航天發(fā)動機和燃?xì)廨啓C葉片的一種重要制備工藝方法。但在凝固處理過程中由于晶體尺寸、截面變化、外界環(huán)境控制等參量對其生長取向的影響以及元素偏析、熔體對流和凝固過程析出相等對組織和缺陷的作用機理等諸多方面都


本文編號：3650197