熔体热历史对快凝铝铁基合金显微结构影响的研究

作者首次系统地研究了熔体过热温度、保温时间、“加热—冷却”热循环及降温速率分别对快凝Al-Fe-V-Si合金中初生金属间化合物相、初生准晶相、弥散相及基体组织的影响。这对优化控制熔体热历史条件,提高合金的使用性能和建立合金熔体的物理模型及数学模型提供了必要的实验依据。 以相同原子百分比的Ti、Cr+Mo、W、Nb元素替代Al-Fe-V-Si合金中的V元素,研究了不同成分快凝合金的显微结构对熔体热历史的敏感性以及其中的弥散金属间化合物相的稳定性。 在上述实验工作的基础上,首次对快凝Al-Fe-TM(Cr+Mo、V)-Si合金中初生准晶相的生长特征、转变过程以及转变动力学特征进行了分析,结果表明,初生准晶相与相关晶体相之间存在着下列界面共格关系:I_2 Ⅱ<001>b.c.c;I_3 ||<111>b.c.c;I_5∫∫<532>b.c.c。 该研究首次提出了包含几种不同性质微观不均匀性合金熔体的物理模型,认为合金过热熔体中同时存在着不可逆类固型原子团簇、可逆类固型原子团簇和可逆类液型原子团簇的不均匀现象,建立了过热熔体微观不均匀区中原子团簇的数学模型。从理论上分析了快凝显微结构对熔体热历史的敏感性与化学成分之间关系的实质,提出了快凝Al-Fe基合金中准晶相的“异种原子团簇等能量”形成机制和弥散金属间化合物相的“准晶相转?