论文摘要
与传统的Al基晶体合金相比,Al-TM-RE基合金不但具有高强度、高硬度还具有优异的耐腐蚀性能,通过元素添加的方法得到了大量非晶形成能力更好、性能更优异的合金,而其中耐腐蚀性能是铝基非晶在使用过程中至关重要的一种性能。因此,本文以Al-TM-RE基合金为研究对象,研究了合金的非晶形成能力、微观结构、热力学性能、力学性能、电磁学性能和电化学性能等,同时研究了结构与性能之间的关系及合金的耐腐蚀机制。用1at.%Fe替代Al84Ni10La6中的Ni,得到新的合金Al84Ni9Fe1La6。通过X射线衍射（XRD）、热膨胀分析（DIL）研究元素Fe的添加对合金结构上产生的影响；通过差示扫描量热分析（DSC）、扫描电镜（SEM）、电阻测试、磁性测试、电化学腐蚀等实验手段,对Fe添加引起的合金性能变化进行研究。发现1at.% Fe添加会增加Al84Ni10La6合金中的中程有序团簇数量并减少条带中的自由体积,这种结构上的变化引起了Al84Ni10La6合金的非晶形成能力、显微硬度、断裂韧性、电阻率、抗磁性及在0.1 M NaOH溶液中的耐腐蚀性的增强。控制不同的冷却速度,得到从非晶到晶体的一系列成分为Al88Fe6La6的条带,通过X射线衍射（XRD）,电化学腐蚀等实验手段研究了冷却速度对合金在O.1MNaOH、0.1M H2SO4和3.5 wt% NaCl溶液中耐腐蚀性能的影响；通过扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、透射电镜（TEM）等实验手段研究了合金条带耐腐蚀性能的形成机制。发现随着冷却速度的降低,Al88Fe6La6条带在三种腐蚀溶液中的耐腐蚀性能都逐渐降低。在NaOH和H2SO4溶液中不存在点蚀现象,在NaCl溶液中存在点蚀,说明Al88Fe6La6条带在没有Cl离子的酸和碱中耐腐蚀性能优异,但是在含Cl离子的盐中耐腐蚀性稍差；条带晶化过程中首先析出α-A1和Al-La相,Fe原子进入a-A1中,这使得Fe原子在条带中分布的更均匀,便于形成均匀的钝化膜；Al6Fe （?）目与非晶基体中的纳米相的共同作用对Al88Fe6La6条带的耐腐蚀性能起到关键作用,Al6Fe的易形成氧化膜的特性保护了基体不发生点蚀,提高了Al88Fe6La6合金的耐酸和耐碱的性能；基体中相的独特结构以及α-Al相的易腐蚀构成了非晶基体中裂纹的源,由于相与基体腐蚀速度的差异造成的腐蚀应力加剧了裂纹的延伸。非晶基体中的析出相对基体有弥散强化的作用,引起了条带硬度的升高。