代位合金元素对Fe3Al金属间化合物塑性与氧化行为的影响

D0I:10.13374/.issn1001-053x.1996.03.011 第18卷第3期 北京科技大学学报 Vol.18 No.3 1996年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jn1996 代位合金元素对Fe,Al金属间化合物塑性与 氧化行为的影响 杨王玥盛丽珍徐峰黄原定孙祖庆 北京科技大学材料科学与工程系，北京100083 摘要研究了将Cr,Mo,Mn、Ti,Ni.Si等合金元素分别加人当量成分的Fe,Al金属间化合物 后对其室温塑性、800℃周期氧化性能，氧化物结构及A1元素由试样表面向内部的分布状态的 影响.结果表明，只有Cr元素提高了DO,结构的F,A金属间化合物合金在真空中的室温拉伸 延伸率，其他元素都不同程度地降低了合金的塑性，C提高室温塑性的主要原因不是由于Cr改 变了合金的表面氧化动力学或改变了表面氧化物结构及表面状态，进而降低了环境敏感性的缘故， 关键词塑性，氧化/铁铝化物，环境敏感 中图分类号TG135.4 F,A]合金由于其严重的室温脆性而影响了它作为结构材料的广泛应用.已有的实验结 果表明，在Cr、Ni、Mo、Ti、Mn、Si等固溶合金元素中，Cr是唯一可以提高FeAl基金属 间化台物合金在空气中室温拉伸延伸率的合金元素，在探讨Cr提高F,A]合金室温塑性机 制的问题时、存在这样两种基本观点，其一认为C改善塑性的主要原因是Cr的加入，改变 了合金的内禀特性，降低反相畴界能(APB),超结构四分位错间距变大，容易发生交滑 移，因而表现出较高的塑性"一；其二认为是Cr改变了合金表面状态，改变了氧化动力学 及氧化物的化学成分、结构进而减弱了表面环境敏感效应[：.为此，本研究进行了F,Al合 金及其分别含有Cr、Mn、Mo、Ti、Ni等固溶合金元素的5种合金在8O0℃的周期氧化试 验及真空中的室温拉伸试验，研究了上述6种合金的氧化动力学、氧化膜结构、由表面向试 样内部的成分变化，试图了解上述合金元素分别对表面状态的作用及对其塑性的影响· 1实验方法 试验合金设计成分(atom),%)分别为Fe-25Al、Fe-25Al-5Cr.Fe-25Al-5Ti、Fe- 25A1-5Mo、Fe-25Al-5Mn,Fe-25A1-3Ni和Fe-20Al-5Si.采用真空电弧钮扣炉熔 炼，翻动3~4次，浇铸成锭.随后在1000℃均匀化扩散退火24h,随炉冷.铸锭在1000℃ 锻成6~7mm厚的板，然后在950~600℃经多道次轧制成1.0~1.2mm厚的板材.沿轧 向切取工作标距为3mm×10mm的真空拉伸试样，将拉伸试样在750℃再结品退火处理1h 后，再在500℃有序化处理13d以得到DO,结构的等轴品组织·为了消除表面氧化膜对真 空拉伸性能的影响，将试样在硫酸+甲醇(1：I3)电解液中抛光以去除表面氧化膜，电压为 1995-09-12收搞 第一作者女9岁副教授 ·国家63课题

第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 几 代位合金元 素对 金 属 间化合物塑性 与 氧化行为的影 响 ’ 杨 王 明 盛 丽 珍 徐 峰 黄原 定 孙祖庆 北 京科 技 大 学 材 料 科 学 与上 程 系 ， 北 京 幻 摘要 研 究 了将 、 。 、 、 、 、 等合金元 素分别加人 当量成分的 金 属 间化 合物 后 对其室 温 塑性 、 图 ℃ 周期 氧化性 能 、 氧化物结构及 元 素 由 试样 表 面 向 内部 的 分 布 状 态 的 影 响 结果表 明 ， 只有 元 素提 高 了 】 〕 结 构的 川 金 属 间化合物 合金 在 真 空 中的 室 温 拉 伸 延 伸率 ， 其他元 素都不 同程 度地 降低 了合金 的塑性 提高室 温 塑性 的主要 原 因不 是 由于 改 变了合金 的表面氧化动力学或改变了表面氧化物结构及表面状态 ， 进而降低 了环境敏感性 的缘故 关键词 塑性 ， 氧化 铁铝 化物 ， 环境敏感 中图分类号 月 合金 由于 其严 重 的室 温脆性 而 影 响 了它作 为结 构 材 料 的 广 泛 应 用 己 有 的实 验 结 果表 明 ， 在 、 、 、 、 、 等固溶 合金 元 素中 ， 是 唯一 可 以提 高 基 金属 间化毛物合金在 空 气 中室 温拉伸延 伸率 的合金 元 素 在 探 讨 提 高 川 合 金 室 温 塑 性 机 制 的 问题 时 ， 存在 这样 两 种基 本观 点 其一认 为 改 善塑性 的主要 原 因是 的加 人 ， 改 变 了 合金 的 内察 特 性 ， 降低 反 相 畴 界 能 ， 超 结 构 四 分 位 错 间距 变 大 ， 容 易 发 生 交 滑 移 ， 因而 表 现 出较 高 的塑性 一 ’ 其二认 为是 改变 了合金 表 面状态 ， 改 变 了 氧 化 动 力 学 及 氧化物 的化学成分 、 结 构进而 减 弱 了表 面 环境敏感 效 应 ‘ 为 此 ， 本 研 究 进 行 了 合 金 及其分别含有 、 、 、 、 等 固溶合金元 素的 种 合 金 在 ℃ 的 周 期 氧 化 试 验及真 空 中的室 温拉伸 试验 研 究 了 上 述 种合金 的氧化 动力学 、 氧化膜结构 、 由表 面 向 试 样 内部 的成分变化 ， 试 图了解 上 述 合金元 素分别 对表 面状 态 的作 用及 对其 塑性 的影 响 实验方法 试验合金设计成分 ， 分别为 一 、 一 川 一 、 一 川 一 、 一 一 、 一 川 一 、 一 川 一 和 一 一 采 用 真 空 电 弧 钮 扣 炉 熔 炼 ， 翻动 一 次 ， 浇铸成锭 随后在 ℃ 均匀化扩散退 火 ， 随炉冷 铸锭在 ℃ 锻成 一 厚 的板 ， 然后在 一 ℃ 经多道次轧制成 一 厚 的板材 沿轧 向切取工 作标距 为 又 的真空 拉伸 试样 将拉伸 试样在 ℃ 再结 晶退 火处理 后 ， 再在 ℃ 有序 化处理 以 得 到 减〕 结 构 的等 轴 晶组 织 为 了 消 除 表 面 氧 化 膜 对真 空拉伸性 能 的影 响 ， 将 试样 在硫 酸 十 甲醇 电解液 中抛 光 以 去 除表面 氧化膜 ， 电压 为 一 珍 一 收 稿 国 家 课题 第 一 作 者 女 岁 副教 授 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1996．03．011

·250· 北京科技大学学报 1996年No.3 6~7V.真空拉伸试验在Gleeble-1500机上进行，真空度为l.333×10-2Pa,拉伸速率为 3.3×103/5.每种合金至少保证2根试样的断裂部位在拉伸试样的工作标距以内.氧化试样 尺寸为1mm×10mm×15mm,各面机械磨光，800℃周期氧化试验在空气中进行.为了测 定合金元素在DO,结构的F,Al金属间化合物表面到内部的分布情况，将800℃氧化后的 试样再在500℃处理13d.用X射线衍射技术分析氧化膜结构，试样横截面氧化膜及拉伸 断口形貌观察在S一250扫描电镜上进行，采用线扫描及能谱观察从试样表面向内部的成分 分布及变化· 2实验结果 2.1真空拉伸试验 6种试验合金的真空拉伸曲线见图1.由曲线得到，二元Fe-25Al合金与三元Fe-25A1-5Cr 合金已发生屈服进人塑性变形阶段，与Fe-25A1合金相比，Cr元素的加人，使合金的屈服 强度由841MPa降为695MPa,拉伸延伸率由5.18%提高到9.10%，断裂强度由990MPa提 高到1084MPa;分别加人Mo、Mn,Ti、Ni等元素后，合金的拉伸延伸率依次降为3.70%、 2.10%、4.65%及2.15%，断裂强度分别降至664、553、604及522MP. 1500 1300- Fe-25AI Fe-25Al-SCr 三 500 Fe-25Al-5Mo Fe-25Al -5Mm Fe-25Al-STi Fe-25Al-3Ni 人0 0 图16种试验合金室温真空拉伸曲线 2.2氧化试验 周期氧化试验在800℃进行，每隔48h称重1次，直到变化平稳为止，试样氧化增重 随时间变化曲线如图2所示，周期氧化增重动力学结果表明，本研究6种试验合金中，F,A1 合金的周期氧化增重值随时间的增长速度最慢，抗氧化性能最好.分别加入Cr、Ti、Mo、M、 Ni元素以后，不同程度地降低了合金的抗氧化性.抗氧化性能依次为Fe-25Al、Fe-25A1-3Ni、 Fe-25Al-5Mn.Fe-25A1-5Mo、Fe-25A1-5Ti、Fe-25A1-5Cr逐渐降低.其中，Fe-25Al-5Cr 合金的氧化增重最多，曲线位于最上方，加入Ti元素的合金在氧化200h后曲线斜率发生明 显变化，增重速度加快，在氧化440h时与Fe-25A1-5Cr合金氧化增重值接近，尽管如 此，本研究所有试验合金的抗氧化性能仍明显优于耐热不锈钢[1

· · 北 京 科 技 大 学 学 报 年 一 真 空 拉 伸试验 在 一 机 上 进 行 ， 真 空 度 为 一 ， 拉 伸 速 率 为 一 ’ 每种 合金 至 少保证 根 试样 的断裂部位在拉伸试样 的工作标距 以 内 氧化试样 尺 寸 为 巧 工 各面机械磨光 ， ℃ 周期氧化试验在 空气 中进 行 为 了 测 定 合金 元 素在 〕 结构 的 月 金属 间化合物表 面 到 内部 的分 布情 况 ， 将 ℃ 氧 化 后 的 试样再在 ℃ 处理 用 射线衍射技 术分析 氧 化 膜 结 构 ， 试样 横 截 面 氧 化 膜 及 拉 伸 断 口 形貌 观 察在 一 扫描 电镜上 进行 ， 采用线扫描及能谱观 察从 试 样 表 面 向 内部 的 成 分 分布及 变 化 实验结果 真空拉伸试验 种 试验合金 的真空拉伸曲线见图 由曲线得到 ， 二元 一 合金与三元 一 一 合金 已 发 生屈服 进入 塑性 变形 阶段 与 一 合金 相 比 ， 元 素的加 人 ， 使合 金 的 屈 服 强度 由 降为 ， 拉伸延 伸率 由 提高到 ， 断裂强度 由 提 高到 分 别加 入 、 、 、 等元素后 ， 合金的拉伸延 伸率依次降为 、 、 及 ， 断裂强度分别 降至 、 、 及 二种二卫 珊绷 己乏一勺 图 种试验合金室温真空拉伸 曲线 氧化试验 周期 氧化 试验在 ℃ 进行 ， 每 隔 称重 次 ， 直 到 变 化 平 稳 为 止 试 样 氧 化 增 重 随时 间变 化 曲线 如 图 所 示 周期 氧 化增 重 动力 学结果表 明 ， 本研究 种 试验合金 中 ， 合金的周期氧化增重值随时 间的增 长 速度最慢 ， 抗 氧化性 能最 好 分别 加人 、 、 、 、 元素以后 ， 不 同程度地降低 了合金 的抗 氧化性 抗氧化性能依次为 一 月 、 一 月 一 、 一 一 、 一 一 、 一 一 、 一 一 逐渐 降低 其 中 ， 一 一 合金 的氧化增 重最 多 ， 曲线位于 最 上方 加 人 元 素 的合金 在 氧化 后 曲线斜率发生明 显 变 化 ， 增 重 速 度 加 快 ， 在 氧 化 科 时 与 一 川 一 合 金 氧 化 增 重 值 接 近 尽 管 如 此 ， 本研 究所有 试验合金 的抗 氧化性 能仍 明显 优于 耐热不锈钢 ’

Vol.18 No.3 杨王月等：代位合金元素对F,Al金属间化合物塑性与氧化行为的影响 ,251. 0.50 Fe-25Al-SCr 0.40- Fe-25Al-5Ti Fe-25Al-5Mo 月0,30 Fe-25Al-3Ni 置 Fe-25Al-5Mn Fe-25Al ©0.20 周期氧化 0.10 800℃ 周期：48h 0.00 200 400 t/h 图2800℃周期氧化曲线 3讨论 本研究以FeAl当量成分Fe-25Al合金为基本参照，分别加入Cr、Ti、Mo、Mn、Ni、 Si等元素，经X射线衍射分析确定，Fe-25A1-5Cr、Fe-25Al-5Ti、Fe-25A1-5Mo、 Fe-25A]-5Mn、Fe-25Al-3Ni、Fe-20Al-5Si合金均为单相固溶体.热加工过程中发现Si 元素的加入使合金塑性大幅度降低，Fe-20Al-5Si合金在锻造过程中锻裂，得不到板材， 包括F©，Al二元合金在内的6种合金均能通过锻造及热轧工艺制得试验用板材， 本研究采用了真空拉伸试验，基本排除了环境敏感的影响；又用电解抛光去除了拉伸试样 的表面氧化膜，可以较真实地反映材料本身的性质，DO,结构、等轴晶的Fe-25A1二元合 金在真空中的室温拉伸延伸率为5.18%，而在空气中的仅为2.00%1.21.SEM断口形貌观察 结果表明，空气中拉断的F-25Al合金断口为非常典型的脆性解理，解理面上有清晰的河 流条纹).真空拉伸试验排除了环境敏感的影响，断口解理面上显示出明显的微量塑性变形 痕迹，即浅韧窝（图3）·表明有序化程度很高的DO,结构F,Al合金本身具有一定的塑 性，在裂纹扩张过程中有一部分能量用于克服裂纹尖端的塑性变形功，表现出比空气中更高 的室温拉伸延伸率；而在空气中由于环境敏感的影响使它变得很脆·与图1结果相对应的 是，在Cr、Ti,Mo、Mn,Ni等5种固溶合金元素中，唯有Cr提高了DO,结构Fe,Al合金 的、真空中的室温拉伸延伸率，并表现为沿晶断裂形貌；而其他元素的加人都不同程度地降 低延伸率，合金表现为明显的脆性解理断裂（图3），由于拉伸试验在真空中进行，同时又 去除了试样表面的氧化膜，上述结果应反应出所研究的几种合金元素分别对F,A!合金内禀 特性的影响而不可能是表面状态的影响（即使有影响的话）· 另一个问题是，为了搞清合金元素Cr对F,Al合金在空气中的拉伸塑性的有利作用是 否主要由于表面状态的改变，本工作对氧化膜结构的研究及表层化学成分的分析结果对回答

杨 王 王月等 代位合金 元 素对 川 金 属 间化合物 塑性 与氧化行 为的影 响 厂 一 住 住 尹、 弋 尹芬 二少群 一 月 、 · 侧剪一罗 周 期 氧化 〕 〕 ℃ 周 期 的 图 以】 ℃ 周期氧化 曲线 讨论 本研究 以 当量成分 一 月 合金 为基 本参 照 ， 分 别 加 入 、 、 、 、 、 等 元 素 ， 经 射 线 衍 射 分 析 确 定 ， 一 月 一 、 一 川 一 、 一 一 、 一 川 一 、 一 月 一 、 一 川 一 合金均 为单相 固溶体 热加工过程 中发现 元 素的加 入使合 金 塑 性 大 幅 度 降低 ， 一 一 合 金 在 锻 造 过 程 中锻 裂 ， 得 不 到 板 材 包括 川 二元合金 在 内的 种合金 均 能通 过 锻造及 热轧工 艺制得 试验用板材 本研究 采用 了真 空 拉伸试验 ， 基 本排 除了环境敏感的影响 又用 电解抛光去除了拉伸 试样 的表 面 氧化膜 ， 可 以 较真 实地反 映材 料 本身 的性 质 】叉〕 结 构 、 等 轴 晶 的 一 二 元 合 金在 真 空 中的室温拉伸延 伸率为 ， 而 在 空 气 中的仅为 ’ ， 断 口 形貌观 察 结果 表 明 ， 空 气 中拉 断的 一 合金 断 口 为非 常典 型 的脆 性 解 理 ， 解 理 面 上 有 清 晰 的河 流条纹 ’ 真 空 拉伸试验 排 除 了环境敏感 的影 响 ， 断 口 解理 面上 显示 出明显 的微 量 塑 性 变 形 痕 迹 ， 即 浅 韧 窝 图 表 明有 序化 程 度 很 高 的 〕 结构 合 金 本 身 具 有 一 定 的 塑 性 ， 在 裂 纹 扩 张过 程 中有一部分能量 用于 克服 裂纹尖端 的塑性 变形 功 ， 表现 出 比空气中更高 的室温 拉伸延 伸率 而 在 空 气 中 由于 环 境 敏 感 的 影 响 使 它 变得 很 脆 与 图 结 果 相 对应 的 是 ， 在 、 、 、 、 等 种 固溶合金元 素中 ， 唯有 提 高 了 〕 结 构 合 金 的 、 真 空 中的室温拉伸延 伸率 ， 并 表 现 为沿 晶断裂形 貌 而 其他元 素的加 人都不 同程度 地降 低延 伸率 ， 合金 表 现 为 明显 的脆性 解理 断裂 图 由于 拉 伸 试 验 在 真 空 中进 行 ， 同 时 又 去 除 了试样 表 面 的氧化膜 ， 上 述结果 应反 应 出所研究 的几种 合金元 素分别 对 合 金 内察 特性 的影 响而 不 可 能是表 面状态 的影 响 即使有影 响 的话 另 一个 问题是 ， 为 了搞清合金元 素 对 合 金 在 空 气 中 的拉 伸 塑 性 的有 利 作 用 是 否 主要 由于 表 面状态 的改 变 ， 本工作 对氧化膜结构 的研究 及 表层 化 学成 分 的分 析结果 对 回答

杨 王 王月等 代位合金 元 素对 川 金 属 间化合物 塑性 与氧化行 为的影 响 厂 一 住 住 尹、 弋 尹芬 二少群 一 月 、 · 侧剪一罗 周 期 氧化 〕 〕 ℃ 周 期 的 图 以】 ℃ 周期氧化 曲线 讨论 本研究 以 当量成分 一 月 合金 为基 本参 照 ， 分 别 加 入 、 、 、 、 、 等 元 素 ， 经 射 线 衍 射 分 析 确 定 ， 一 月 一 、 一 川 一 、 一 一 、 一 川 一 、 一 月 一 、 一 川 一 合金均 为单相 固溶体 热加工过程 中发现 元 素的加 入使合 金 塑 性 大 幅 度 降低 ， 一 一 合 金 在 锻 造 过 程 中锻 裂 ， 得 不 到 板 材 包括 川 二元合金 在 内的 种合金 均 能通 过 锻造及 热轧工 艺制得 试验用板材 本研究 采用 了真 空 拉伸试验 ， 基 本排 除了环境敏感的影响 又用 电解抛光去除了拉伸 试样 的表 面 氧化膜 ， 可 以 较真 实地反 映材 料 本身 的性 质 】叉〕 结 构 、 等 轴 晶 的 一 二 元 合 金在 真 空 中的室温拉伸延 伸率为 ， 而 在 空 气 中的仅为 ’ ， 断 口 形貌观 察 结果 表 明 ， 空 气 中拉 断的 一 合金 断 口 为非 常典 型 的脆 性 解 理 ， 解 理 面 上 有 清 晰 的河 流条纹 ’ 真 空 拉伸试验 排 除 了环境敏感 的影 响 ， 断 口 解理 面上 显示 出明显 的微 量 塑 性 变 形 痕 迹 ， 即 浅 韧 窝 图 表 明有 序化 程 度 很 高 的 〕 结构 合 金 本 身 具 有 一 定 的 塑 性 ， 在 裂 纹 扩 张过 程 中有一部分能量 用于 克服 裂纹尖端 的塑性 变形 功 ， 表现 出 比空气中更高 的室温 拉伸延 伸率 而 在 空 气 中 由于 环 境 敏 感 的 影 响 使 它 变得 很 脆 与 图 结 果 相 对应 的 是 ， 在 、 、 、 、 等 种 固溶合金元 素中 ， 唯有 提 高 了 〕 结 构 合 金 的 、 真 空 中的室温拉伸延 伸率 ， 并 表 现 为沿 晶断裂形 貌 而 其他元 素的加 人都不 同程度 地降 低延 伸率 ， 合金 表 现 为 明显 的脆性 解理 断裂 图 由于 拉 伸 试 验 在 真 空 中进 行 ， 同 时 又 去 除 了试样 表 面 的氧化膜 ， 上 述结果 应反 应 出所研究 的几种 合金元 素分别 对 合 金 内察 特性 的影 响而 不 可 能是表 面状态 的影 响 即使有影 响 的话 另 一个 问题是 ， 为 了搞清合金元 素 对 合 金 在 空 气 中 的拉 伸 塑 性 的有 利 作 用 是 否 主要 由于 表 面状态 的改 变 ， 本工作 对氧化膜结构 的研究 及 表层 化 学成 分 的分 析结果 对 回答

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杨 王 王月等 代位合金 元 素对 川 金 属 间化合物 塑性 与氧化行 为的影 响 厂 一 住 住 尹、 弋 尹芬 二少群 一 月 、 · 侧剪一罗 周 期 氧化 〕 〕 ℃ 周 期 的 图 以】 ℃ 周期氧化 曲线 讨论 本研究 以 当量成分 一 月 合金 为基 本参 照 ， 分 别 加 入 、 、 、 、 、 等 元 素 ， 经 射 线 衍 射 分 析 确 定 ， 一 月 一 、 一 川 一 、 一 一 、 一 川 一 、 一 月 一 、 一 川 一 合金均 为单相 固溶体 热加工过程 中发现 元 素的加 入使合 金 塑 性 大 幅 度 降低 ， 一 一 合 金 在 锻 造 过 程 中锻 裂 ， 得 不 到 板 材 包括 川 二元合金 在 内的 种合金 均 能通 过 锻造及 热轧工 艺制得 试验用板材 本研究 采用 了真 空 拉伸试验 ， 基 本排 除了环境敏感的影响 又用 电解抛光去除了拉伸 试样 的表 面 氧化膜 ， 可 以 较真 实地反 映材 料 本身 的性 质 】叉〕 结 构 、 等 轴 晶 的 一 二 元 合 金在 真 空 中的室温拉伸延 伸率为 ， 而 在 空 气 中的仅为 ’ ， 断 口 形貌观 察 结果 表 明 ， 空 气 中拉 断的 一 合金 断 口 为非 常典 型 的脆 性 解 理 ， 解 理 面 上 有 清 晰 的河 流条纹 ’ 真 空 拉伸试验 排 除 了环境敏感 的影 响 ， 断 口 解理 面上 显示 出明显 的微 量 塑 性 变 形 痕 迹 ， 即 浅 韧 窝 图 表 明有 序化 程 度 很 高 的 〕 结构 合 金 本 身 具 有 一 定 的 塑 性 ， 在 裂 纹 扩 张过 程 中有一部分能量 用于 克服 裂纹尖端 的塑性 变形 功 ， 表现 出 比空气中更高 的室温 拉伸延 伸率 而 在 空 气 中 由于 环 境 敏 感 的 影 响 使 它 变得 很 脆 与 图 结 果 相 对应 的 是 ， 在 、 、 、 、 等 种 固溶合金元 素中 ， 唯有 提 高 了 〕 结 构 合 金 的 、 真 空 中的室温拉伸延 伸率 ， 并 表 现 为沿 晶断裂形 貌 而 其他元 素的加 人都不 同程度 地降 低延 伸率 ， 合金 表 现 为 明显 的脆性 解理 断裂 图 由于 拉 伸 试 验 在 真 空 中进 行 ， 同 时 又 去 除 了试样 表 面 的氧化膜 ， 上 述结果 应反 应 出所研究 的几种 合金元 素分别 对 合 金 内察 特性 的影 响而 不 可 能是表 面状态 的影 响 即使有影 响 的话 另 一个 问题是 ， 为 了搞清合金元 素 对 合 金 在 空 气 中 的拉 伸 塑 性 的有 利 作 用 是 否 主要 由于 表 面状态 的改 变 ， 本工作 对氧化膜结构 的研究 及 表层 化 学成 分 的分 析结果 对 回答

·24. 北京科技大学学报 1996年No.3 1990.24:2119 5杨E玥，黄原定.孙祖庆.B2型FA1金属间化合物的高温氧化行为.腐蚀科学与防腐技术，1994(2)：143 6 Vyas S.Viswanathan S.Sikka V K.Effect of Aluminium Content on Environmental Embrittlement in Binary Iron-aluminium Alloys.Scr Metall.1992.27:185 7 Mckamey C G.Devan J H.Torlorelli P F.Sikka V K.A Review of Reoent Developments in Fe,Al-Based Alloys.J Mater Res,1991(8):1779 Influence of Substitutional Elements on the Ductility and Oxidation Behaviour of Fe:Al Intermetallics Yung Wangyue Sheng Licheng Xu Feng Huang Yuanding Sun Zuqing Department of Materals Science and Engineering.USTB.Beijing 100083.PRC ABSTRACT The influence of various alloying elements.including Cr.Mo.Ti.Ni,Si.Mn on the room temperature ductility,cyclic oxidation behaviour at 800 C,phase constituents of the scale,and Al composition profile along the surface to matrix of stoichiometric binary Fe,Al intermetallics are investigated.The results indicate that only Cr improves the room temperature ductility of the FeAl with DO,structure under vacuum condition,while other elements decreases the ductility in different content.The beneficial effect of Cr can not attributed to the modification of oxidation dynamics,phase constituents of the scale and surface condition leading to alleviation of environment embrittlement. KEY WORDS plasticity,oxidation/iron aluminide,environment embrittlement :行：？：：：。：行：0：：r::“。F:?:0::怎t±4个：±r4了4令个怎rtr*:令：令个rt分：：：？·0：·。 科技成果 岩石力学中最佳表面裂殖 在采矿，选矿、水电站建设、隧道开凿、采石、水泥与玻璃制造、核废料处理、石油与天然气开采 等几乎所有的岩石工程中，都存在岩石（矿石）表面损伤、断裂与破碎现象，但现行工业碎磨矿与凿 岩的效率普遍偏低. 凿岩与碎磨矿作业时岩石是在表面接触载荷作用下断裂破碎的.同时，作用在岩石上的载荷都 具有较高的加载率.因此，本项月便把表面断裂以及加载率对岩石断裂的影响作为主要研究内容， 本项日是岩石力学特别是岩石破碎研究的一项基础工作，通过借鉴材料科学的先进实验手段与某 些理论，引入现代数学理论一一分形几何，利用材料动力学的理论与实验技术，更清楚地提示出岩 石侵入断裂特征与过程，使侵人断裂机理研究部分地上升到定量阶段：首次较全面地提示出岩石断 裂韧度随加载率的变化规律，并用分形理论和细微观实验对此进行了全面研究，该项目的成果为岩石 力学学科发展增添了新的内容，为岩石破碎工程实践提供了重要理论依据

· 北 京 科 一 技 大 学 学 报 年 笋洲 杨王 川 ， 黄原定 ， 孙 祖 庆 型 月 金属 间化合物 的 高温 氧化行 为 腐蚀 科学与防腐技术 ， 巧聪 ， 改 一 外 ， 卯 ， 块 ， ， 代 块 月 一 玫巧 邓 ， 叩 盯之一 少 曰 以 加 凡” 口 ” 加 一 一 ， ， 一 ， ， ， ， ， ， ， ， ℃ ， 伍 ， 刀 岛 心 伪 〕 ， 长戈 以 以 而“ ， 以 份 那 ， 而 ， 巴 福 、 竺 石 乙 石 乙 石 巴 石 乙 公 巴 公 乙 、 巴 尹 兮 通 厂 公 巴 舀 己 石 竺 兮 竺 石 巴 石 遭 函 遭 石 巴 公 遭 石 竺 矿 巴 石 遭 尹 公 竺 石 民 竺 矿 竺 石 遭 石 遭 石 之 石 竺 石 遭 矛 竺 石 之 石 竺 石 竺 石 竺 石 竺 石 遭 石 遭 石 巴 石 性 石 、 巴 分 巴 分 科技成 果 岩石力学 中最佳表面 裂殖 在采矿 、 选矿 、 水电站建设 、 隧道开凿 、 采石 、 水泥 与玻璃制造 、 核废料处理 、 石 油 与天 然 气开采 等几乎所有 的岩石工程 中 ， 都存在岩石 矿石 表面损伤 、 断裂与破碎现象 ， 但现行工 业 碎磨 矿 与凿 岩的效率普遍偏低 凿岩 与碎磨矿作业时岩石是在表面接触载荷作用 下断裂破碎的 同时 ， 作用在岩石上 的载荷都 具有较高的加载率 因此 ， 本项 目便把表面 断裂以 及加载率对岩石断裂 的影 响作 为主要 研究 内容 本项 目是岩石力学特别是岩石破碎研究的一项基础工作 通过借鉴材料科学的 先进 实验手段 与某 些理论 ， 引人现代数学理论 一 分形几何 ， 利用材料动力学 的理论 与实验技 术 ， 更清楚地 提示 出岩 石侵人 断裂特征 与过程 ， 使侵人断裂机理研究部分地 升到定量 阶段 首次较全面地提示 出岩石断 裂韧度随加载率的变化规律 ， 并用分形理 沦和细微观实验对此进行了全面研究 该项 目的成果为岩石 力学学科 发展增添 了新 的 内容 ， 为岩石破碎工程实践提供 了重要理论依据