·90· 北京科技大学学报 1997年第1期 2结果与分析 2.1TiA1o-,S1,的球鹰过程 在机械合金化过程中，该合金结构随球磨时间的变化用X射线(XRD)来测试.T3粉末随 球彦时间的XRD图谱小于图1.图1(a)表示混合粉未初始态的XRD曲线，从图中可以清晰 看出晶体钛、铝和硅的行射峰.随球磨时间的增加，晶体钛、铝和硅的衍射峰逐渐变宽化、弱 化，同时，T了的晶体衍射峰向大角度移动.这是由于较小的AI和Si原子溶解到Ti中，导致A1 和Si原子的不均匀分布.硅晶体的衍射峰在球磨80h后消失，非晶逐渐出现，球磨100h, XRD显示粉木已主要为非晶相和少量的Ti和A1的固溶体，可见，球磨100h已获得非晶相， T4,T5和T6粉木随球磨时间的XRD图谐与图1相似，即先形成固溶体，球磨100h后再 形成非晶和少量的残余固溶体，唯一的区别是T3粉末获得非晶的时间比T6粉末所用的时间 略长，可能的原因是由于T3粉卡的含铝量比T6粉末多，所以T3粉末比T6更易粘在磨球或 球磨罐上，从而降低不同元素之间的球磨效率，从XRD图上可以看出在粉末组成范围内，经 球磨所获得的非晶基本相同.图2是T4粉未球磨1O0h的透射电子显微图象(TEM)及其选区 电子衍射图(SAD),图中宽化的衍射飞轮表明粉木已为非晶.这结构与XRD的结果一致.可 见，球磨100h已使此组成范围内的粉末获得完个非晶相. Al o Ti o Si (a) 20b 60h 80h 00h 2030 40506070 8090 20M°) 图1T3颗粒的XRD曲线 图2T4颗粒球唇100h的透射电子显绒像 元素Si硬而脆，在球磨过径中不易变形，所以在球磨初期通过分割较好塑性的Ti和A1 而有利于合金化过程.球磨中产生的碎片使晶粒逐渐细化并形成层状结构，最终使合金化易 于进行.Si在Ti和A1中形成的固溶体，通过阻止缺陷运动，使应力累积而起到重要作用.随着 基体中应力的不断累积，系统的自由能将上升并最终导致非晶的形成。 从图I(e)可以看到，在完全非晶化前，非晶相，纳米相Ti固溶体和少量的A1固溶体同时 存在.Ahn等报道Ti-50%A1(原子分数)合金在非晶化之前晶体小于20nm.Bonetti等uo1在 球磨6h后获得Ti固溶体，继续球磨形成非晶.相反Muy等提出在TiAl系中的非晶化过 程是从混合粉来中扩散较慢的元素如Ti中应力达到最大值时开始，所以，在Ti-ASi系中的