Fe-,3-Al塊體材料的熱壓燒結(jié)制備與性能研究.pdf

1、Fe3Al金屬間化合物的抗氧化、硫化性，抗硝酸腐蝕性以及高溫強度、高溫蠕變性能都優(yōu)于大部分金屬材料，而導(dǎo)熱性與塑性好于非金屬材料，是介于合金與陶瓷之間的一種新型廉價材料。Fe3Al金屬間化合物獨特的長程有序結(jié)構(gòu)使其位錯運動和原子擴散困難，導(dǎo)致其塑性較差，對其作為高溫結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用有一定的局限性，但是在摩擦磨損應(yīng)用場合下，由于材料受力多為壓力，對其塑性的要求不是十分苛刻，關(guān)鍵是材料的硬度、強度以及加工硬化速率，因此Fe3Al金屬間化合物在

2、摩擦學(xué)領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力。 本研究采用機械合金化結(jié)合退火處理工藝制備了Fe3Al粉體，經(jīng)真空熱壓燒結(jié)制得Fe3Al燒結(jié)塊體材料。對材料的微觀組織結(jié)構(gòu)、物理力學(xué)性能、摩擦磨損性能、耐氧化腐蝕性能等進行了分析討論，并研究了Al元素的含量以及Ti、Ni、Cr等合金元素對Fe3Al塊體材料各項性能的影響。研究結(jié)果表明：（1）制得的Fe3Al塊體材料相對密度大于97％，以有序度較低的B2結(jié)構(gòu)為主，同時彌散分布著少量Al2O3顆粒，晶粒

3、尺寸為600～800nm；（2）Fe3Al塊體材料的室溫力學(xué)性能較鑄態(tài)有明顯提高，其室溫抗彎強度為1000～1400MPa，壓縮屈服強度和壓縮應(yīng)變分別為1200～1800MPa和10％～15％，洛氏硬度為HRC55～60，F(xiàn)e3Al中的Al含量以及合金元素的加入對于材料的力學(xué)性能均有較大的影響；（3）機械合金化結(jié)合熱壓燒結(jié)制備的Fe3Al塊體材料具有優(yōu)異的耐磨性能，合金元素的加入均不同程度的改善了材料的耐磨性能，低載荷下磨損表面發(fā)生塑性