MA-PAS和MA-HP烧结制备的Fe_3Al金属间化合物的组织和力学性能

摘要

以机械合金化Fe-28%Al（摩尔分数）合金粉末为原料,分别采用等离子活化烧结（PAS）和热压烧结（HP）方法制备致密度高达99%的Fe3Al金属间化合物。XRD和TEM测试结果表明：PAS烧结试样保留了机械合金化粉末的A2无序结构,并呈现出亚微米晶粒区域（〉1μm）和纳米晶粒区域（〈500nm）双峰分布的特征,而HP烧结试样为部分D03有序结构,晶粒尺寸在1～2μm的范围内。压缩试验表明：在室温至800℃的条件下,采用两种方法烧结的Fe3Al金属间化合物具有近似的压缩强度,虽然当温度超过400℃后压缩屈服强度均急剧下降,但在800℃时其压缩屈服强度仍高达100MPa,远高于铸造态Fe3Al金属间化合物。相比于HP烧结和铸造态Fe3Al金属间化合物,PAS烧结Fe3Al金属间化合物表现出优异的室温塑性,其室温压缩工程应变为20%。组织结构分析和力学性能测试结果表明,超细晶无序组织有利于Fe3Al金属间化合物室温塑性和高温强度的同时增强。