TiFe2laves相金属间化合物的研究

论文摘要

Laves相由于其优异的高温性能,已广泛的引起人们的兴趣,但其严重的室温脆性极大地阻碍了它的发展,因此,近年来如何改善laves相的室温脆性已经成了广大科研工作者迫切需要解决的一个难题。本文通过加入合金元素以及形成双相合金的方法对TiFe2合金脆性的改善进行了研究。利用V、Mo、Co三种合金元素对TiFe2合金进行了合金化,实验结果表明合金元素以及韧性第二相的加入在一定程度上降低了laves相合金的硬度,提高了断裂韧性,改善了TiFe2合金的室温脆性。采用金相分析、扫描断口分析、能谱分析、x射线粉末衍射结构分析、透射电镜分析对合金化以及引入韧性第二相后的TiFe2合金的显微组织、断口形貌、微观结构进行了分析,并对合金的韧化机制进行了初步的探讨。最后,我们利用固体与分子经验电子理论对TiFe2合金及合金化后的价电子结构进行了计算,从电子层次角度对其脆性进行分析,并在此基础上分析了合金元素对TiFe2合金脆性的影响,计算结果与实验结果基本相符,这说明从电子层次分析合金元素对laves相脆性的影响,探讨改善其脆性的途径是可行的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 Laves 相合金的研究进展
• 1.2.1 形成条件及相稳定性
• 1.2.2 物理冶金特性
• 1.2.3 力学性能
• 1.3 Laves 相脆性原因以及改进办法
• 1.4 本论文的研究目的及内容
• 第二章 实验材料及方法
• 2.1 实验用原材料
• 2.2 合金的成分设计
• 2.3 合金的制备过程
• 2.4 压痕法测量显微硬度和断裂韧性
• 2.5 断口分析
• 2.6 金相样品的制备和金相组织分析
• 2.7 能谱分析
• 2.8 x 射线结构衍射分析
• 2.9 透射电子显微镜
• 2.10 实验过程中出现的问题
• 第三章 V、Mo、Co 合金化对单相TiFe2 合金组织与性能的影响
• 3.1 V、Mo、Co 对合金显微组织的影响
• 3.1.1 TiFe2 单相合金的显微组织
• 3.1.2 V 合金化后合金的显微组织
• 3.1.3 Mo 合金化后合金的显微组织
• 3.1.4 Co 合金化后合金的显微组织
• 3.2 V、Mo、Co 加入后合金的显微硬度及断裂韧性
• 3.3 V、Mo、Co 加入后合金的断口及结构分析
• 3.3.1 x 射线分析
• 3.3.2 断口分析
• 3.3.3 透射电镜分析
• 3.4 小结
• 第四章 双相合金的组织与性能
• 4.1 双相合金的显微组织
• 4.2 双相合金的显微硬度及断裂韧性
• 4.3 双相合金的断口及结构分析
• 4.3.1 断口分析
• 4.3.2 透射电镜显微分析
• 4.4 分析与讨论
• 4.5 小结
• 第五章 价电子结构分析
• 5.1 引言
• 5.2 固体与分子经验电子理论
• 5.2.1 模型建立及BLD 方法
• 5.2.2 材料强韧化的表征
• 2 的键合特征'>5.3 TiFe₂的键合特征
• 2 的价电子结构计算'>5.3.1 TiFe₂的价电子结构计算
• 5.3.2 键能计算
• 5.3.3 本质脆性分析
• 5.3.4 合金化后的价电子结构
• 5.4 小结
• 主要结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A（攻读硕士学位期间已公开发表的论文）