·582· 北京科技大学学报 1997年第6期 致NNAPB和NNNAPB能的降低， 表3FeAl基合金的超点陈间距(RR)与反相畴界能E NNNAPB NNAPB 合金 R/nm E(×10Jcm-2) Rnm E/(×10-3.cm-2) Fe3Al 30~50 43~57 7~10 53~76 FeAl+Cr 90~110 15~19 13~16 33~41 Fe3Al+CrZrMoNbB 30-50 43~57 4~7 76~133 反相畴尺寸及APB能直接与合金的屈服强度相关.反相畴尺寸愈小，NNAPB能和 NNNAPB能降低，均导致屈服强度的降低，这是铬固溶软化的原因.同时由于铬降低有序能及 反相畴界能导致位错间距的增大，使得超位错能在更小的外力下发生分解，直至变成单位位 错运动.大量的不成对位错的运动及其交互作用将破坏原子的有序排列，对于室温变形来说， 这就意味着在较小的形变量下发生形变诱导无序化.也就是说，铬的固溶软化作用和提高塑 性的作用都可以来自铬降低有序能及反相畴界能.另一方面，实验已证明，这种形变促使局部 地增加结构无序度及超位错分解成单位位错运动的发展，将导致有更多的滑移系开动以及交 滑移的进行，交滑移使位错在晶内滑移带的堆积程度减少，有更多的位错通过交滑移运动到 晶界，增加品界区位错堆积程度，导致晶界区更大的应力集中，因此铬也可通过这种方式增加 沿晶断裂倾向.当然，如果F,A1合金的解理强度和晶界强度接近，同时铬又提高解理强度，则 也有利于增加沿晶断裂倾向. 铬降低F,AI高温持久强度与降低屈服强度的原因类似.在持久试验条件下存在形变诱 导无序化及蠕变加速有序转变2种相反的过程，铬降低有序能及反相畴界能，促进诱导无序 化过程，结果在持久过程中单位位错运动的分量增大（表2）， 1.2合金元素的作用 表4列出了几种含钼的Fe,Al合金的室温拉伸性能.可见，含钼的Fe,AI合金的室温拉伸 性能远高于二元合金.表5为含钼的Fe,Al合金的高温性能，可以看出，钼有效地提高F3Al 表4含钼的Fe3AI基合金室温拉伸性能(DO结构) 合金类型 结构 o:/MPa ab/MPa e1% 断裂方式 FeAl+CrZrMoNbB DO; 329 546 5.0 解理 Fe3Al+CrZrMoNbB B2 530 950 14.1 解理 Fe;Al+CrMo B2 464 509 1.9 解理 FesAl B2 350 890 12.3 解理 合金的高温强度， 表5含钼的e3Al合金的高温性能 Fe,Al+CrZrMoNbB合金 拉伸性能(600℃) 持久性能 合金类型 结构 MPa Cp/MPa E/% t/10'se/% 的组织含有碳化物相、硼化物 FeAl B2 349 386 15.7 198 47.3 相和Fe,Z(C)相.碳化物主要 Fe3Al D02 17.6 41.8 是富锆、铌的MC,硼化物是 FeAl+CrZrMoNbB B2 460 484 47.6 72.0 45.7 铬的MB,基体中的主要合 FeAl+CrZrMoNbB DO 75.6 32.5 金元素为Cr,Mo,而这些颗粒 FeAl+Cr Mo B2 528 598 24.3 363.6 35.9. 5 8 2 . 北 京 科 技 大 学 学 报 1 9 9 7年 第 6期 致 N N诗卫 B 和 N N N A PB 能 的 降低 . 表 3 Fe 达 l基合金的超点陈间距 ( R , R , )与反相畴界能 E ō 一 ō 一 合金 侧 r u l l E/ ( 百 / ( x 10 一 , · e m 一 2 eF 3 IA eF 3 A I + C r eF 3 IA + C r Z r M o N b B 30 ~ 5 0 9 0 一 1 1 0 3 0 一 5 0 x 1-0 7 J . e m 一 2 4 3~ 57 1 5一 1 9 4 3~ 5 7 R必们刀 1 7~ 1 0 1 3一 1 6 4 ~ 7 5 3~ 7 6 3 3 ~ 4 1 7 6一 1 3 3 反 相 畴 尺 寸 及 A P B 能 直 接 与 合 金 的 屈 服 强 度 相 关 . 反 相 畴 尺 寸 愈 小 , N N A P B 能 和 N N洲A[ P B 能降低 , 均 导致 屈服 强度 的降低 , 这是铬 固溶软化的 原因 . 同 时 由于 铬降低 有 序能 及 反 相 畴界 能 导致 位错 间距的增 大 , 使得超 位错 能 在更 小 的外 力 下发 生分 解 , 直 至变 成单位 位 错 运 动 . 大量 的不成 对位 错 的运 动及其交互 作用 将破 坏原 子 的有序 排列 , 对于 室温 变形 来说 , 这 就 意味 着 在较小 的形 变 量下 发 生形 变 诱导无 序化 . 也 就是 说 , 铬 的固 溶软 化作用 和提高塑 性 的 作用都可 以 来 自铬 降低 有序能及 反相 畴界 能 . 另一方 面 , 实验 已 证明 , 这种 形变 促使局部 地 增 加结构无 序度 及超 位错分解 成单位位错运动 的发展 , 将导致有更多的滑移系开 动 以 及交 滑移的进行 . 交 滑移使位错在 晶 内滑 移带 的堆积 程度 减 少 , 有更 多的位错通过 交 滑 移运 动到 晶界 , 增 加晶 界 区位错 堆积 程度 , 导致晶界 区 更大 的应力 集 中 , 因此 铬也 可通过 这种 方 式增 加 沿晶 断裂倾 向 · 当然 , 如果 eF 3 AI 合金 的解 理 强度 和晶界 强度接近 , 同 时铬又 提高解 理 强度 , 则 也有 利于 增加 沿 晶断 裂倾向 . 铬降低 eF 3 IA 高温持 久 强度 与 降低 屈服 强度 的 原因类 似 · 在持 久试 验条 件下 存在形 变诱 导无 序化及蠕变 加速 有序 转变 2 种 相反 的过 程 , 铬 降低有 序能 及反相 畴界能 , 促进 诱导无序 化过 程 , 结果 在持 久过 程 中单位 位错 运 动的分 量增 大 ( 表 2) . 1 . 2 合金元素的作用 表 4 列 出 了几种 含 钥的 eF , lA 合金 的室 温拉伸性 能 · 可见 , 含 钥 的 eF 3 AI 合金 的 室温拉伸 性 能 远 高于 二 元合金 · 表 5 为 含钥 的 eF 3 AI 合金 的高温性 能 可 以 看 出 , 钥有 效 地 提 高 eF 3 IA 表4 含钥 的F e3 IA 基合金室温拉伸性能(D 0 3结构 ) 合金类 型 o , / M P a o b / M P a 。 / % 断裂方式 解 理 解 理 解理 解 理 0.1 ? 142.5L hnU了, 、一 à 4气nUC, ù八,气口O n, 040 `, 布à亡、 à`,U气夕、 J 4 ù,、 结构 IX玉 ù,乙,孟, B eF 3 IA + C d全 M o N b B eF 3 IA + C rZ r M o N b B eF , lA + Co M o eF 3 IA 合金 的高温 强度 . eF 3 A I + C rz M o Nb B 合 金 的组 织 含有 碳 化物 相 、 硼 化物 相 和 eF 3 z 叹)C 相 · 碳 化 物 主要 是 富 错 、 妮 的 M C , 硼 化 物 是 铬 的 从 B Z , 基 体 中 的 主 要 合 金元 素为 C r , M o , 而 这些颗 粒 表5 含钥的F e 3 AI 合金的高温性能 合金类型 结构 拉伸性能( 6 0 ℃ ) 持 久性能 认 / M P a a b / M P a eF 3A I eF 3 AI eF 3 AI + C r Z r M o N b B eF 3A I + C rZ r M o N b B eF 3 A I + C 几 M o ￡ / % 1 5 . 7 4 7 . 6 2 4 . 3 t/ 1 0 35 】9 . 8 1 7 . 6 7 2 . 0 7 5 . 6 3 6 3 . 6 4 7 . 3 4 1 . 8 4 5 . 7 32 . 5 3 5 . 9 艺U 工付 1月0 n, 483859一一 1 n 100 一46 一, ,、月- 竹 - 例BIB `一,一勺` J , , ù气