噴覆成型鋁-鐦-鎳(Al89La6Nl5)奈米結構複合材料之製造與顯微組織演變研究

摘要

铝-稀土元素-过渡元素三元非品质合金可经热处理获得奈米结构高强度铝合金(＞1GPa)，但是铝基非晶质材料由於临界冷却速率高，不易形成块状非晶质，本研究中我们采用喷覆成型制程来直接制造大尺寸铝-镧-镍奈米晶块材，另外再制备同成分旋淬凝固薄带做为对照组’观察奈米铝粒子与界金属化合物的成核成长与结晶过程热焓的变化，以了解显微组织的演变。喷覆成型铝-镧-镍合金在雾化与飞行过程先在液相中形成Al11La3(Ni)，由於凝固速率高，初生Al11La3(Ni)粒子尺寸缩小到接近1 m,过冶液滴在飞行过程和撞击基板淬冶时均会形成非品质，接着非品质相在沉积体被加热时分解成奈米铝与Al3Ni粒子，最终组成初晶Al11La3(Ni)·Al3Ni舆奈米铝分散强化之铝基奈米结构复合材料，其非晶质比例约36％。另一方面，旋淬凝固薄带连续加热到823K则分解出奈米铝、Al3Ni、Al6Ni、Al11La3与少量界稳定三元Al4LaNi相。在块状喷覆成型中的Al11La3(Ni)初晶相上观察到形变双晶生成，但是旋淬凝固薄带连续结晶过程则并未发现。