D0I:10.13374/j.issn1001053x.2003.02.013 第25卷第2期 北京科技大学学报 VoL.25 No.2 2003年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2001 喷射成形原位反应TiC/A-FeV-Si复合 材料的显微组织 胡敦芫”黄赞军”杨滨”崔华)张济山》熊柏青)张永安)朱宝宏) 1)北京科技大学新金属材料国家重点实验室，北京1000832)北京有色金属研究总院，北京100088 摘要使用X射线衍射(XRD)、光镜(OM)、电子扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等对在 A-8.5Fe-1.4V-1.7Si合金中原位反应生成TC的喷射沉积坯件的显微组织进行了分析和研究. 结果表明，原位反应生成的TC颗粒在喷射沉积过程中抑制了针状相的形成，改善了合金的 显微组织，生成的TC颗粒均匀地分布在合金基体中， 关键词喷射沉积：原位反应：耐热铝合金：显微组织 分类号TG146.2 1986年美国联合信号公司(Allied Signal)的 数，%)（美国牌号为8009合金）.在合金熔融后利 Skinner等人利用平流铸造(PFC)方法制备了Al- 用熔铸原位反应方式加入3.0%的TC颗粒，喷射 Fe-V-Si合金".该合金具有良好的室温和高温强 沉积采用环孔式喷嘴，雾化气体为氮气，气体压 度，近20年来广泛应用于航空、航天等领域四.然 力为0.60.8MPa,喷射时熔体温度为1000-1050 而已有的A-Fe-V-Si耐热铝合金都是通过RS/ ℃，导流管直径为3.0mm,沉积距离为400mm.利 PM工艺制备的.该工艺复杂，生产周期长，材料 用NEOPHOT-2型金相显徽镜、S360扫描电镜、 中的氧含量不易控制，因此该合金的应用范围在 H800透射电镜观察复合材料的显微组织.利用 一定程度上受到制约. Riguke X射线衍射仪分析材料的物相. 喷射成形是20世纪90年代国际上大规模发 展起来的一种先进的制备技术，可以直接将液态 2结果和讨论 金属制备成具有快速凝固组织特征的大尺寸坯 图1(a)是A-8.5Fe-1.4V-1.7Si合金的X射线 件，有效地缩短材料的制备工艺流程、控制材料 衍射谱.从图中可见，材料是由a-Al,AlFe,V)Si 中的含氧量，近年来该技术发展迅速， 和a-AlFeSi三相组成.图1(b)是3%TiC/A1-8.5Fe 在先期的研究中，发现喷射沉积制备的A- Fe-V-Si耐热铝合金存在一些有害的针状相或棒 a 状相，结合原位反应和喷射成形技术，本文研究 了在A-Fe-V-Si合金中原位反应生成TiC的显 微组织，以期开发一种新型的适合喷射成形技术 b 的A-FeV-Si耐热铝合金. 1实验方法 40 60 80 20/) 实验用合金为：A-8.5Fe-1.4V-1.7Si(质量分 ·a-Al oTiC4 Al(Fe,VSi△a-AlFeSi 图1两种材料喷射沉积态的X射线衍射谱 收稿日期200205-15 胡敦芫男，38岁，博士研究生 (a)A8.5Fe-1.4V-1.7s1:(b)3TiC/A8.5fe-1.4V-1.7Si *国家“973”科技攻关项目(No.G1999064905-3) Fig.1 X-ray diffraction spectra of two spray-formed ma- terials第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 七 匕 一 喷射成形原位反应 ‘ 复合 材料的显微组织 胡敦芜 ‘， 黄赞军 ” 杨 滨 ‘， 崔 华 ” 张 济 山 ” 熊柏 青 ， 张永安 ” 朱宝宏 ” 北 京科技大学新金 属材料 国家重 点实验室 ， 北京 匕京有 色金属研 究总院 ， 北京 摘 要 使 用 射 线衍射 、 光 镜 娜 、 电子 扫 描 电镜 、 透射 电镜 等 对在 卜 卜 一 合金 中原位 反应 生成 的喷 射沉积坯件 的显微组织进行 了分 析 和研究 结 果表 明 ， 原位 反 应生 成 的 颗 粒在 喷射 沉 积 过 程 中抑 制 了针 状相 的形 成 ， 改善 了合 金 的 显 微 组 织 ， 生 成 的 颗 粒均匀地 分布在合 金 基体 中 关键词 喷射沉积 原位反 应 耐热铝 合 金 显 微 组 织 分 类号 年 美 国联 合 信 号 公 司 的 等 人 利 用 平 流 铸 造 方 法 制 备 了 一 一 合 金‘月 该 合 金 具有 良好 的室温 和 高温 强 度 ， 近 年 来广 泛 应 用 于 航 空 、 航 天 等领 域 口， 然 而 己有 的 卜 一 耐 热铝 合 金 都 是通 过 工 艺制 备 的 该 工 艺 复杂 ， 生产 周 期长 ， 材 料 中的氧含 量 不 易控 制 ， 因此 该合 金 的应 用 范 围在 一 定程 度 上 受 到 制 约 ， 喷射 成 形 是 世 纪 年代 国际上 大 规模 发 展起 来 的一 种 先进 的制备技 术 ， 可 以直 接将液态 金 属 制 备 成 具 有 快 速 凝 固 组 织 特 征 的大 尺 寸 坯 件 ， 有 效地 缩 短 材 料 的制 备 工 艺 流 程 、 控制 材 料 中 的含 氧 量 ， 近 年 来 该 技 术 发 展 迅速‘ ， 在 先 期 的研 究 中 ， 发现 喷射沉 积 制备 的 卜 一 耐热 铝 合 金 存 在 一 些 有 害 的针 状 相 或 棒 状相 ， 结合 原位 反应 和 喷射 成 形 技术 ， 本 文研 究 了在 合 金 中原位 反应 生 成 的显 微 组 织 ， 以期 开 发 一种 新 型 的适合 喷射 成 形 技 术 的 平 耐 热 铝 合 金 数 ， 美 国牌 号 为 合 金 在 合金 熔 融 后 利 用 熔铸 原位 反 应 方 式加 入 的 颗 粒 ， 喷射 沉 积 采 用 环 孔 式 喷 嘴 ， 雾化气 体 为 氮气 ， 气 体 压 力 为 一 ， 喷 射 时熔 体 温 度 为 一 ℃ ， 导流 管直径 为 ， 沉积 距 离 为 利 用 型 金 相 显 微镜 、 扫描 电镜 、 一 透 射 电镜 观 察 复合 材料 的显 微 组 织 利 用 几 射 线衍 射 仪 分 析 材料 的物 相 结 果 和 讨 论 图 是 卜 合 金 的 射 线 衍射 谱 从 图 中可 见 ， 材料 是 由 “ ， 】 ， 玩 ， 和 。 一 三 相 组 成 图 是 卜 么 二 实验 方 法 实验 用 合 金 为 卜 一 质 量 分 收稿 日期 刁 一 胡敦芫 男 ， 岁 ，博士 研 究生 国家 “ ，，科 技攻关项 目困 一 匕 一 肠 ‘ 伊 ， “ 一 图 两 种材料 喷射 沉积 态 的 射线衍射 谱 习 · · · 习 · 卜 月 ‘ 幻 住 ， 幻呼 肠 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2003．02．013