Fe-Al金属间化合物的机械性能科学家在20世纪30年代逐渐开始了对Fe-Al金属间化合物的研究,在70年代取得了一些成果,到了80年代,作为结构材料开始应用于实际的Fe-Al金属间化合物得到了广泛地研究。到90年代后期,科研工作者惊奇地发现导致Fe-Al合金产生室温脆性的根本原因是水汽[8]。随后,人们对Fe-Al合金的反常屈服行为[9],室温脆性[10],以及关于合金成分的理论分析与设计[11]、微合金化对Fe3Al性能的影响[12,13]、Fe3Al合金的制备工艺[14,15]等方面都进行了深入了研究。对于Fe-Al金属间化合物的塑性,C。T。Liu等的研究表明[16],加入5%Cr可提高Fe-36。5%Al合金从室温至高温范围内的塑性(500℃左右温度除外),这是由于加入Cr元素后能够大幅度细化Fe-Al金属间化合物的晶粒,从而达到细晶强化的效果。83341
在我国,研究人员也对Fe3Al展开了深入研究并取得了一些重要成就。东南大学的孙扬善对Fe3Al的合金化进行了研究,通过添加微量稀土元素Ce改善合金的室温强度和塑性,试验数据显示在Fe-28Al中加入0。15%Ce室温延伸率从8。5%提高到14。3%,三元Fe-28Al-2Cr合金中加入0。15%Ce后,室温延伸率超过了20%[17]。这表明微量稀土元素Ce的加入,大幅度提高了材料屈服强度和抗拉强度,其主要原因之一是细化晶粒的作用;此外Ce的加入在组织中形成第二相颗粒,对提高室温强度亦可能有一定的作用。另外,在多元Fe3Al基合金中加入微量的Ce还能改善合金的高温力学性能[18,19]。论文网
上海交通大学的郦定强探究了在大气环境中钛元素对FeAl金属间化合物的氧化性能的影响[20]。通过对比添加加钛的Fe-36。5Al-2Ti合金和未加钛Fe-36。5Al合金两种合金的表面氧化层,发现添加Ti的合金的氧化层成分有所不同。其中Fe-36。5Al-2Ti合金的表面氧化物不仅有α-Al2O3,而且还有TiO。研究表明,钛元素对FeAl合金抗氧化性能的作用来源于氧化膜的形成及其与基体的牢牢结合。另外,钛的作用下使得α-Al2O3膜细化,也加速了氧化膜的形成。结果表明,FeAl金属间化合物在高温下的抗氧化性会在钛元素的作用下得到改善