3高温力学性能

600℃以上急剧下降的高温强度也曾是Fe-Al金属间化合物得不到应用的另一重要因素。但其本质已经被研究出来（高温条件下金属间化合物的有序度在降低）[15]，并且通过不断地试验也得到很大程度的改进。就在上节提到的加入合金元素可以改善金属间化合物的环境脆性，其实这个方法对它高温下的力学性能也有好的影响。热处理是目前除了合金化以外常用的提高Fe3Al高温力学性能的另一方法。现在常用的添加元素有Mo,Nb,Zr,这几种元素在提高铁铝金属间化合物力学性能方面效果显著，比如材料内部一定会存在位错缺陷[16]，没有任何材料可以说是没有一点缺陷的，但加入Cr之后，许多位错分解了；Mn能使有害元素在晶界偏析，提高Fe3Al的塑性，延展性等。文献综述

4高温抗氧化性能

因为Fe3Al中的Al元素会与空气中的氧原子发生化学反应，在材料的表层生成致密的Al2O3薄膜[17]，氧化铝薄膜可以耐高温，热稳定性好，所以有它在材料表面可以在高温下很好的保护材料，我们知道不锈钢的抗氧化和耐腐蚀性是相当好的，实验分析发现，Fe3Al的这些发面的表现与不锈钢不分伯仲，同时我们更发现，当温度在更高的范围时，合金元素Cr的加入会使Fe3Al的抗氧化性更加优异，含有Cr的氧化膜各方面的性能都要优于不含Cr的，当然别的诸如Nb,Ce也对力学性能的提升起积极作用[18]。而且温度越高，生成氧化膜的速率就越快，那么对材料的保护就越及早。

材料如果没有氧化层的保护，在各种恶劣的服役环境中就极易被腐蚀，引起材料的失效、报废，如果一个桥梁的某个结构金属被腐蚀，就能致使整座桥梁的断裂，这并不是耸人听闻！

5抗硫化性能

在许多工厂排放的废气中，会含有氮，氯，二氧化碳，含硫气体等，这些污染气体对我们的环境危害很大，尤其是其中的硫，会形成酸雨，从而使土壤酸化，破坏森林植物，还有很重要的一点，这些含硫的废气会腐蚀金属材料。在工厂中这种腐蚀非常普遍，人们都想避免或者减少这种腐蚀的发生，但苦于一直没有找到价廉物美的材料。国外的一些工厂为了减少硫化，在对设备材料采取工艺方法来防腐外，有的甚至不惜成本使用钦合金等一些昂贵的但是抗硫化的金属材料，但这个方法得不到推广，因为不是所有的企业都能支付的起这么高的设备成本。但其实钦合金也是会被腐蚀的，如果废气中氮含量较高的话，也会出现裂纹，腐蚀等常见的金属缺陷[19]。在近年来，Fe3Al抗硫化性能在实验中慢慢被人们挖掘出来。

曾有学者在1000℃的温度下进行试验[20]，将含铝量为40at%的铁铝合金做置于含SO2的氛围中让其发生反应并观察组织成分变化。在实验的初期，材料表面还是会

被硫化的，将初期的试样检测我们发现在材料的表面生成了硫化铝和氧化铝等氧化物。随着反应的继续进行，里面部分硫化铝和氧气继续反应转变成氧化铝和硫单质，硫单质就会从材料表面排出去，而氧化铝则附着在材料表面，保护内部组织不被腐蚀。其反应步骤如图1-3，当前期生成的硫化铝反应掉之后，反应过程也就趋于一个稳定的状态，即材料在SO2环境中相对稳定，而且后来进行对比实验发现，即使改变SO2在氛围中的含量，材料都能够保持在一个成分相对稳定的状态，不会受硫元素太多的影响，所以可以看出铁铝化合物的抗硫性能还是相当不错的，比我们常用的金属材料要好得多[21]。

图1-3抗硫化机理示意图

后来研究人员又将含铝量为40at%的铁铝合金放在具有很强还原性的H2-H2S氛围中，并从室温逐渐升高到1000℃，对实验后试样分析发现，铁铝合金在H2-H2S氛围中的抗硫性能依旧很好，氧化铝薄膜在抗硫化中仍起决定性作用，当温度在900℃以上时，材料才会开始轻微硫化[22]。综上所述，在1000℃以下，含铝量为40at%的铁铝合金的抗硫化性能是很好的，有着广泛的应用前景。