激光自蔓延烧结Fe-Al合金及其成型过程温度场数值模拟

对Fe40Al60粉末压坯进行激光点燃自蔓延烧结,利用XRD、金相、硬度等表征手段,分析烧结合金表层区、中部区和底部区的微观组织结构及宏观性能,并采用有限元分析方法,对Fe40Al60激光烧结过程的温度场进行数值模拟,得到了烧结过程温度场分布云图和路径图。结果表明:表层区产物相主要为FeAl、Al_2O_3,中部区产物相为Fe_3Al、FeAl、Al_2O_3,底层区产物相为Fe_3Al、Al_2O_3和Fe;烧结合金表层区组织为条状,中部区组织为胞状,底层区组织为针状;表层区硬度HV为9010 MPa,中间层硬度HV为10 050 MPa,底层区硬度HV为9650 MPa。模拟结果表明:10 s时,表层区温度最高为1150 K,中部区温度为894.033 K,底层区温度最低为820.979 K。表明试样各区域物相与该区温度场模拟结果相一致。