Fe3Al金属间化合物的特点性能及研究现状
图1.1 Fe-Al合金两种结构的单位晶胞
下图为Fe-Al 的合金相图。
图1.2 Fe-Al 合金相图
铁铝金属间化合物的加工在国内主要为高速电弧喷涂，激光熔覆，大气等离子喷涂。
在高速喷涂中粉芯丝材在高热电弧区内融化，形成了高温稳定的固溶体，使得利用高速电弧喷涂的涂层组织紧密，无明显的缺陷，但在温度下降中会产生一定的转变，在高速喷涂中会产生一定的不足。从而可以较明显的看到少量的氧化物以及微小的孔隙，图层中的孔隙率为2.13%。涂层有较高的结合强度和硬度，那是由于在高速的喷涂中快速的雾化沉积从而导致的内部合金化不均匀，所以涂层强度并不均匀，较硬的部分为WC、WC2、Al2O3相。【2】-【3】23350
激光熔覆技术兴起于20世纪80年代，是利用具有高能密度的激光束使某种特殊性能的材料熔覆在基体材料表面与基材相互融合的技术。由于激光熔覆技术的研究与应用取得了重要的进展，故将其利用在Fe-Al合金的熔覆。但是传统的激光熔覆对于材料本身的性能有着比较大的影响，通过调整熔覆功率、降低预置宽度、采用保护气氛，预热和其他技术来获得更为致密的熔覆层。用激光熔覆技术直接熔覆处理的Fe3Al有较大的晶粒，性能将会受到较大的影响，故而利用粉末反应合成。在粉末中加有Cr、B、Si可以改善Fe-Al金属间化合物的韧性，进而获得较好的成型性，通过这种方法可以得到致密、均匀、平整无肉眼可见的缺陷的镀层。但也不能避免裂纹容易在熔覆层上出现这个最大的问题。【4】-【6】论文网
大气等离子喷涂为在带正电的极柱（阳极）和带负电荷的极柱（阴极）之间产生一个强电弧。 在流动过程中气体被电离成等离子状态。 我们将粉末材料加入到等离子的射流中，这个过程是十分灵活的，且具有足够的能量熔化任何材料十分有效的控制涂层厚度和表面性质，如孔隙率和硬度等。能较好的应用于Fe-Al的喷涂。大气等离子喷涂喷涂过程中Fe-Al发生反应，生成了比较致密的Fe-Al金属间化合物涂层。Fe-Al相的有序度得到一定提高，但由于粉末的尺寸比较小，Fe，Al存在不同程度的程度氧化。【7】
除了以上三种方法，还存在以Fe3Al基合金为焊丝直接进行堆焊。可以得到焊接成型较为良好的堆焊层，其组织组成为高硬度的Fe3Al相，少量的α-Fe固溶体。这种相的组成使得堆焊层在高温环境中能够体现出优秀的耐磨性能和抗氧化性能。【8】
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