铁铝化合物/碳化钛复合材料的界面电子结构

金属间化合物高温性能优异,并可通过裂纹桥连作用改善韧性,它与陶瓷形成的复合材料具有优异的力学性能。文中利用固体与分子经验电子理论,研究了B2结构FeAl金属间化合物与B1结构TiC陶瓷两相的界面电子结构。经价电子结构计算得到,B2结构FeAl相有26种原子组态,B1结构TiC相有20种原子组态。采用晶面共价电子密度模型,计算了各种原子组态下FeAl相(100),(110)和(200)晶面,以及TiC相(100),(110)和(111)晶面的共价电子密度。结果表明,FeAl的(100),(200)晶面与TiC的三个晶面上的电子密度值差别均较大,而FeAl的(110)晶面与TiC的(100)晶面上电子密度在一级近似范围内是连续的。采用适当的制备工艺使复合材料中存在更多的(110)_(FeAl)∥(100)_(TiC)界面,有可能使这种复合材料具有更为优异的力学性能。

B2有序铁铝化合物加锰后的价电子结构

利用透射电镜分析了加锰后B2有序铁铝化合物的微观结构,并运用固体经验电子理论探讨了微量元素锰加入后对B2有序铁铝化合物价电子结构的影响。结果表明:在B2有序结构中,锰原子占据Ⅱ亚点阵位置的倾向较大。微量锰加入铁铝B2有序结构使铁铝原子间最近邻位键强有所增加、铁铁原子间最近邻位键强有所减弱;微量锰的加入可增加合金的B2有序倾向。

304不锈钢薄膜离子液体镀铝制备铁铝化合物的微观结构

采用离子液体镀铝的方法,在304不锈钢薄膜上电沉积不同厚度(12mm、38mm、48mm)的铝镀层,再经热处理,制备出成分位于FeAl、FeAl2、Fe2Al5相区的铁铝化合物。用金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、透射电子显微镜(TEM)等手段检测铁铝化合物的形貌、组成和微观结构。结果表明,三种不同成分铁铝化合物的相结构分别为固溶合金元素Cr,Ni,Mn的FeAl相、FeAl2+Al2Fe相和Fe2Al5相;其中Al2Fe以颗粒状存在,并含高浓度的Cr;而Fe2Al5中主要晶粒含较低的Cr、高的Fe浓度,少量晶粒中含有较多的Cr元素。

铁铝金属间化合物讨论会述评

国际铁铝金属间化合物讨论会于1998年2月15日至19日在美国圣安乐尼奥(San Anto-nio)召开。这是美国TMS(金属、矿山、材料学会)1998年会中的一个专题研讨会。会议规模虽然不大,但是专业性很强。会上交流论文58篇,其中综述报告2篇,特邀报告18篇,研究论文38篇。会议总结了铁铝金属间化合物的研究现状,交流了近十多年来在铁铝金属间化合物的性能、组织结构、加工工艺、氧化和腐蚀以及合金设计方面的最新研究成果,展示了铁铝金属问化合物发展状况和应用前景。

铁铝金属间化合物的研究进展

本文主要从晶体结构和位错组态两方面介绍了Fe Al及Fe3Al两种铁铝金属间化合物的物理化学性质。介绍了铁铝合金的两种制备方法:熔铸法和粉末冶金法。另外还分析了造成铁铝合金的室温脆性的原因及铁铝合金的研究现状。

无序化对有序铁铝金属间化合物磁性的影响

在平衡态时,化学计量比成份Fe3Al具有D03超结构,并表现出铁磁性,平均每个Fe原子的磁矩是1.7μB,而具有B2超结构的FeAl却是无磁的。利用快速凝固、冷加工处理、溅射和械合金化等非平衡加工技术可以使D03-Fe3Al和B2-FeAl等有序铁铝金属间化合物相无序化。本文利用固体与分子经验电子理论(EET)和Jaccarino-Walker模型对铁铝金属间化合物的磁性进行了计算,研究了无序化对Fe-Al有序相磁性的影响。结果表明:完全无序的Fe75Al25和Fe50Al50,每个Fe原子的平均磁矩分别是2.01μB、1.41μB,铁铝金属间化合物的磁性可以通过无序化提高。

高温扩散法制备铁铝金属间化合物涂层

针对金属间化合物在工业中作为高温结构材料使用存在脆性的问题,将金属间化合物以涂层的方式应用。以Fe-Al系为研究体系,以高温扩散制备的方法获得了良好的Fe-Al金属间化合物涂层。实验结果表明,在合适的工艺参数下,所得到的涂层具有单一性、致密性且与基体结合良好。该涂层具有良好的高温耐磨、耐蚀、耐氧化等特性。

铁铝金属间化合物基涂层的高温滑动磨损性能研究

采用粉芯丝材和高速电弧喷涂技术制备了Fe -Al金属间化合物涂层及Fe-Al/WC复合涂层 ,研究了从室温至 65 0℃不同试验温度下两种涂层的滑动磨损性能。结果表明 ,在高温下磨损面发生摩擦氧化反应形成大面积的氧化物保护层 ,降低了涂层的摩擦系数 ;剥层磨损是涂层的主要磨损机理。涂层中Fe3Al和FeAl金属间化合物相较高的高温强度和硬度 ,能有效地阻碍裂纹的产生、扩展及扁平颗粒的断裂 ,从而使Fe -Al涂层及Fe -Al/WC复合涂层表现出优异的高温耐磨性。添加WC硬质相后提高了复合涂层的平均硬度 ,从而提高了涂层的耐磨性 ;但高温下WC易发生氧化和分解 。

21.4wt%Al的铁铝基金属间化合物1250℃的抗氧化性能

研制一种含21.4wt%Al的铁铝基金属间化合物,结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等手段对铁铝基金属间化合物1250℃的抗氧化性能进行分析和研究。结果表明,21.4%Al铁铝基金属间化合物的铸态组织为FeAl相,在1250℃下的氧化增重符合抛物线规律,氧化膜只有一层为Al2O3膜,与基材结合得很紧密,不易剥落,保护了基材,使基材在1250℃下呈现完全抗氧化性,成分设计合理。

铁铝金属间化合物中的原子缺陷

综述了铁铝金属间化合物中的原子缺陷的形成、特征及其存在对合金有序无序性能、空位硬化性能和阻尼性能的影响.

高技术结构材料铁铝系金属间化合物的研究开发现状

本文介绍了近年来在高技术结构材料铁铝化合物的研究和开发方面所取得的进展,包括理论研究和合金应用两方面的主要情况。

造渣剂对激光熔覆制备铁铝金属间化合物的影响

通过激光熔覆添加和不添加造渣剂的铁铝混合粉末在Q235钢基体上制备出铁铝金属间化合物熔覆层,研究了造渣剂对熔覆层的组织和性能的影响.结果表明,向熔覆粉末中添加造渣剂不仅可以显著细化熔覆层晶粒,还可以影响熔覆层的物相结构.当熔覆粉末中Fe,Al原子比例接近3:1时,所制备的熔覆层均由B2结构的FeAl相和DO3结构的Fe3Al组成,但添加造渣剂后所得熔覆层中含有较多DO3结构的Fe3Al.结果表明,添加造渣剂的熔覆层有着更高的显微硬度、更好的抗氧化性能和耐蚀性能.

铁铝金属间化合物及其涂层制备的研究进展

铁铝金属间化合物凭借其较高的高温抗蠕变能力、良好的耐磨性、抗高温氧化和硫化等优点得到了广泛关注,但其具有B2、DO_(3)和A2三种晶体结构,晶型难以准确控制,且DO_(3)结构在室温下脆性高,给制备和加工带来困难。这些缺点极大地限制了铁铝金属间化合物在工业中的应用。本文总结了包括传统熔铸法和粉末冶金法等常见的铁铝金属间化合物块体材料的制备方法,并重点介绍了近年来发展起来的增材制造法和冷喷涂、热喷涂等涂层制备方法。同时,针对涂层材料中铁铝两相的反应控制这一关键问题,本文聚焦如何预判铁铝涂层界面反应中原位生成的铁铝金属间化合物的化合反应发生顺序的研究现状,分析对比了两种预判方法——相图法和焓变值计算法。其中,相图只能表征热平衡状态下的相分布,各相区域代表该温度、成分条件下所能获得的最终产物,局限性大,较难准确预测实际热处理过程中铁铝金属间化合物的出现顺序和种类。通过从热力学角度进行焓变值计算,结合Kirchhoff公式,可计算并绘制常见铁铝金属间化合物的焓变值-温度曲线,进而分析铁铝金属间化合物的反应发生顺序。焓变值计算法的理论结果与已报道的实验结果具有较高的一致性,弥补了相图法的不足,对制备特定的铁铝金属间化合物具有十分重要的指导意义。

Fe-Al基金属间铝化合物层在酸性条件下的显微组织演变和腐蚀行为（英文）

采用压力辅助固态扩散结合技术在430 (Fe-Cr)和304 (Fe-Cr-Ni)不锈钢基体上制备两种Fe-Al基金属间铝化合物层,并与在纯铁上制备的铝化合物层进行比较。采用SEM、EDS和EBSD分析铝化合物层的显微组织和存在的金属间化合物物相。Al和基体发生相互扩散,生成在Fe_4Al_(13)基体上弥散分布的Cr_2Al_(13)网状结构。采用失重实验、OCP、Tafel曲线和EIS实验研究金属间化合物层在0.5mol/L盐酸溶液中的腐蚀行为。结果表明,与纯铁上的铝化合物层相比,同时添加Cr和Ni后,304不锈钢上铝化合物层的耐蚀性提高了十几倍,而430不锈钢铝化合物层中裂缝的存在使得腐蚀介质渗透至基体,提高了腐蚀速率。此外,采用XRD分析腐蚀产物。结果表明,Cr和Ni的添加能促进耐蚀相的形成,从而提高不锈钢上金属间铝化合物层的耐蚀性。

铁铝金属间化合物的制备方法

本发明公开了一种FeAl金属间化合物的制备方法。选用质量百分数分别为三氧化二：铁59．7％，铝40．3％的粉状混合反应物，采用燃烧合成熔化法在350℃下引发化学反应，制备FeAl金属间化合物。该方法与熔炼或热压烧结方法相比工艺及所需设备简单，成本明显降低，制备的材料具有良好的微观组织结构及力学性能。

铁铝金属间化合物／氧化锆陶瓷复合材料及其制备方法

涉及一种连铸连轧用浇注系统、模具及热喷涂用的铁铝金属间化合物／氧化锆陶瓷复合材料及其制备方法。本材料以氧化锆(ZrO2)、铁(Fe)粉、铝(A1)粉及微量添加元素为原料，通过机械合金化工艺制备Fe-Al基合金粉末材料，然后与ZrO2微粉球磨混料制粉，在保护气氛下或在真空条件下热压烧结成形。利用金属间化合物中温性能优异的特点来弥补氧化锆陶瓷材料的不足，从而生产出一种性价比合理、性能优良、先进实用的陶瓷复合材料。

在弱酸性氯化物溶液中铝铁中间化合物的点蚀与缝隙腐蚀

在pH等于4(6.25×10^(-5)MH_2SO_4)的酸性氯化物溶液[200ppmCl^-(5.5×10^(-3)MNaCl)」中,铝铁中间化合物的腐蚀特征(点蚀和缝隙腐蚀)由合金添加物和热处理方法而定.电化学试验表明:添加铬(Cr)和钼(Mo)可提高耐蚀效果.浸渍试验证明了电化学试验的结果,同时表明了点蚀特征与时间有关.用电化学法和浸渍缝隙试验,研究了铝铁中间化合物的缝隙腐蚀行为.缝隙腐蚀和点蚀的敏感性差异:含Mo的铝铁中间化合物敏感性差异是很小的,不含Mo的铝铁中间化合物则差异较大.用X-射线光电子能谱法(XPS)研究得知,铝铁中间化合物的保护膜主要是由氧化铝(Al_2O_3)组成,同时含有氧化铬(Cr_2O_3)和氧化钼(MoO_3).在含Cr的铝铁中间化合物中,Mo有提高抗局部腐蚀的作用,钼可促使钝化膜中Al含量的增加,阻止表面对Cl^- 的吸附.

铁铝金属间化合物的改性研究进展

主要对提高铁铝金属间化合物的韧性和耐高温氧化性的改性方法进行归纳和总结,这些改性方法可以在一定程度上改善这些性能,但仍需要加大力度开发先进的制备工艺和改性方法以满足现代工业技术的要求。

金属间化合物的研究现状及其最新发展趋势

主要介绍了金属间化合物的概念、发展历程、研究现状及几种常用金属间化合物的发展状况,并提出了该类材料的最新发展趋势。

高速电弧喷涂铁铝涂层的组织和性能

采用粉芯丝材和高速电弧喷涂技术 (HVAS)原位合成了铁铝金属间化合物涂层 ,并研究了涂层的显微组织和性能。结果表明 ,铁铝涂层的成分 (原子分数 ,% )为Fe 2 0 0Al 14 1O ,主要相是Fe3 Al、FeAl和α Fe相 ,还有少量Al2 O3 。涂层中的Fe3 Al和FeAl具有较高的有序度。涂层具有相对较高的结合强度和显微硬度 。