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文檔簡介
1、機(jī)械合金化(Mechanical Alloying,MA)是將純元素或元素混合粉末與磨球一起置于球磨機(jī)中,粉末受到磨球的撞擊、研磨而發(fā)生固相反應(yīng)的過程。現(xiàn)在,運(yùn)用這一技術(shù)已成功制備出過飽和固溶體、非晶、金屬間化合物、納米晶材料和超導(dǎo)材料、磁性材料等。 本論文采用機(jī)械合金化(MA)工藝制備出Fe<,72>Al<,28>和Fe<,72>Al<,28>-10wt%TiB<,2>納米晶超細(xì)粉體,通過冷壓成形結(jié)合燒結(jié)工藝制備出納米晶Fe<
2、,3>Al和Fe<,3>Al/TiB<,2>塊體復(fù)合材料。采用X射線衍射(XRD)、示差掃描量熱儀(DSC)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDX)、透射電子顯微鏡(TEM)等測試手段對球磨所制備的Fe-Al系二元及Fe-Al-Ti-B四元粉體和燒結(jié)后的塊體材料的微觀組織進(jìn)行了表征,并測量了燒結(jié)后的塊體材料的密度和顯微硬度。研究了機(jī)械合金化和燒結(jié)過程中粉體和塊體的結(jié)構(gòu)以及Fe<,3>Al和TiB<,2>/Fe<,3>Al塊體材料性能
3、的變化。 研究表明,在MA早期,F(xiàn)e-Al粉體為環(huán)狀包覆結(jié)構(gòu);延長球磨時(shí)間到25h,形成Fe(Al)過飽和固溶體,形成的Fe(Al)固溶體的晶格常數(shù)為0.2905、晶粒尺寸為6.9nm。成形后塊體在800℃~1100℃的燒結(jié)過程中,F(xiàn)e(Al)過飽和固溶體轉(zhuǎn)變生成納米晶Fe<,3>Al金屬間化合物,在1100℃,保溫時(shí)間為1h燒結(jié)的Fe<,3>Al塊體材料的晶粒度為38.7nm,密度為4.41g/cm<,3>,顯微硬度為460.
4、7HV。在球磨過程中,F(xiàn)e-Al-Ti-B四元粉體形成Fe(Al,Ti,B)過飽和固溶體,有序度不斷降低,逐漸向非晶態(tài)轉(zhuǎn)變,同時(shí)粉體晶粒尺寸逐漸細(xì)化,球磨40h后Fe(Al,Ti,B)固溶體的晶粒尺寸為9.6nm。球磨40h后的粉體經(jīng)冷壓成形和800℃~1100℃燒結(jié)后Fe(Al,Ti,B)分解生成Fe<,3>Al、TiB<,2>,形成納米晶Fe<,3>Al/TiB<,2>塊體復(fù)合材料。在1100℃,保溫1h燒結(jié)的TiB<,2>/Fe<
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