·388 北京科技大学学报 1995年No.4 合金化学组成为Fe-24.6%Cr-5.0%A1,并含有0.04%C以及0.05%RE(混合稀土元素). 从中8mm热轧合金盘条上截取研究的试样，经历1200℃保温1h固溶淬火后作为基态.热 循环处理工艺基元过程为：试样快速升温至1200℃保温3min后经4min空冷至室温，试样 硬度测量在Neophot--30显微镜上进行.由于合金中x'相1及a)为顺磁相，可以通过 磁扭矩法在557kA·m磁场下，测定中3mm×32mm试样室温饱和磁化强度变化，研究 相变过程；应用透射电镜(TEM)对合金微观结构进行分析；在扫描电镜(SEM)上研究 断口形态，并通过能谱分析(EDX)测定相的组成. 2试验结果 通过TEM观察，确定固溶处理后的试样为一单相合金，X射线衍射测定合金的点阵常 数4。=0.2886nm.图1给出合金显微硬度(H)与热循环次数对应关系，合金快速硬化发生 在经历64次热循环之间过程；循环80次后硬度增加36%达到HV300,这相当于经长期使 用后合金的状态，同时也接近于冷加工后合金硬度值(HV350), 在磁测量过程，所有试样均达到饱和状态·饱和磁化强度下降说明合金中有顺磁质x' 相或σ相出现，如图2所示，经64次热循环处理后饱和磁化强度相对值下降10%，其后出 现了一缓慢变化过程. 320 2.6 280 ● 2.5 240 2.4 2.3 200 0 16 32 48 64 80 0 16 32 48 64 80 热循环次数 热循环次数 图1合金的显微硬度(HV)与热循环次数关系图2合金饱和磁化强度相对值(B)与热循环次铁系 热循环激励合金晶粒不断长大，历经80次热循环处理后，晶粒大小（线切割法）从80μm 增大到1004m相应条件合金薄膜试样，TEM研究观察到在晶界附近第二相沉淀如图3(a) 所示.选区电子衍射（如图3b)表明择扰取向的新相具有bcc结构，为a。=0.29nm的x'相. x'相粒子大小在20~30m之间，近似垂直于晶界并以条状成长，在晶界一侧粒子分布在 200~250m空间范围.经热循环处理80次后，在合金晶粒内部伴随细小x'相（纳米 级)析出，显示出明显地周期性衬度起伏以及位错线缀饰现象，如图4所示· 以中10mm合金绕成电热元件，在1200℃至400℃长期热循环（工作时间延续1年） 后，研究表明由于合金中α：‘相在晶界不断沉淀并可聚集粗化，因而可观察到微米级大小x' 相分布在晶界上，其典型形态如图5(a)中所示.EDX分析给出x相铬含量在71%~78%，铝· 哭8 · 北 京 科 技 大 学 学 报 1卯5 年 N 仓 4 合金 化学组成 为 Fe 一 24 .6 % Cr 一 5 .0 % Al , 并 含有 .0 04 % C 以 及 0 .0 5 % R (E 混 合稀 土元 素 ) . 从 劳8 ~ 热轧合金盘条上 截取 研究 的试样 , 经 历 1 2 0 ℃ 保温 ht 固溶 淬 火后 作 为基态 . 热 循环处理工艺基元过程 为 : 试 样 快速 升温至 1 2 0 ℃ 保温 3 njI n 后 经 4浏n 空 冷 至 室 温 . 试样 硬度 测 量 在 N 由 p bo t 一 30 显微镜上 进行 . 由于合金 中 : ` 相 13 及 曰3] 为 顺磁相 , 可 以 通 过 磁扭矩法在 5 57 k A · m 磁场下 , 测定 中3 r n刀n x 32 r DI n 试样 室温饱和 磁化强 度 变化 , 研究 相变过程 ; 应用透射电镜 ( T EM ) 对合金微观结构进行分析; 在 扫描电镜 (s E M ) 上 研究 断 口 形 态 , 并 通过能谱分析 ( E D X ) 测 定相 的组 成 . 2 试验结 果 通过 T E M 观察 , 确定 固溶 处理后 的试样 为一 单相 合金 , X 射线衍 射测 定 合金 的 点 阵 常 数 a 。 = .0 2 8 6 nI . 图 1 给出合金 显微硬度 ( H 均 与热 循环次数对应关系 , 合金快速硬化发 生 在经 历 64 次热循环 之 间过程 ; 循环 so 次后 硬 度增 加 36 % 达 到 H V3 0 , 这 相 当于 经 长期 使 用后 合金 的状态 , 同时 也接 近于 冷加工 后合 金硬 度值 (H V3 50 ) . 在磁测 量过程 , 所有试样均达到饱和状态 . 饱和 磁化 强 度 下 降说明 合金 中有 顺磁 质 : ` 相 或 a 相 出现 . 如 图 2 所示 , 经 64 次热循环处理 后 饱和 磁 化 强 度 相 对值下 降 10 % , 其后 出 现 了一缓慢变化过程 . . 衬才 / - l } 卜汁 热循 环 次数 3 2 4 8 热循环 次数 64 80 圈 1 合金 的显徽硬 度 ( H 仍与热循环次傲关 系 圈 2 合金饱和磁化 强度 相对值 ( )B 与热 循环 次翻关系 热循环激励合金 晶粒不断长大 , 历 经 80 次热循 环 处理 后 , 晶粒大小 (线切割法 ) 从 80 拼m 增 大到 10 料nL 相应 条件合金 薄膜 试 样 , 住M 研 究 观 察到 在 晶界 附近 第二 相 沉淀如 图 3 ( a) 所示 . 选 区 电子衍射 (如 图 3伪) ) 表 明择扰 取 向的新 相具有 I X 刃 结 构 , 为 a 。 = .0 29 nl 的 : ` 相 . 戊 ` 相 粒子 大小在 20 一 30 nm 之 间 , 近 似垂直于 晶 界并 以条状成长 , 在 晶界一 侧粒子分布在 2X() 一 2 5O nm 空 间范 围 . 经 热 循 环 处理 80 次后 , 在 合金 晶粒 内部 伴 随细 小 : ` 相 (纳 米 级 ) 析出 , 显示 出明显地周 期性 衬度起 伏 以 及 位错线 缀饰 现象 , 如 图 4 所示 . 以 中10 ~ 合金 绕成 电 热元件 , 在 1 2 0 ℃ 至 40 ℃ 长期 热 循环 (工 作 时 间 延 续 1 年 ) 后 , 研究表 明 由于 合金 中 : ` 相 在 晶界不 断沉淀并 可 聚集粗化 , 因而 可观察到微 米级大 小 : ` 相 分布 在 晶界 上 , 其典型形 态如 图 义a) 中所示 . E D X 分析给 出 : 湘铭含量在 71 % 一 78 % , 铝