FeAl金属间化合物基本参量
金属间化合物的制备
现代材料制备技术
现代材料制备技术
几种常用金属间化合物的发展状况
Ni-Al系金属间化合物
目前Ni3Al的性能已经改善的可与现有的工业合金相比， 但是大规模生产Ni3Al的加工方法还处在早期开发阶段。 目前的研究方向是利用熔铸和粉末冶金2种途径来生产 Ni3Al。事实表明，借助粉末冶金、热等静压和热挤压等 手段能够成功地加工Ni3Al。并可获得100％的密度和细小 的晶粒尺寸。不过，现在还难于用熔铸锭坯的方法来加工 Ni3Al，问题出在热轧时。但是，Ni，Al锭坯能够在高于 950℃温度下超塑性地进行锻造，生产细晶的、近净形的 零件。据称，利用双辊直接铸造工艺已经成功地生产了表 面质量高、晶粒尺寸均匀、厚度约为0.8mm的Ni3Al薄板， 还能够由熔体直接铸造出各种尺寸的棒材和条材等。
把几种金属块或金属粉末按要求的成分比例配合，经熔炼 后即可制得单相或多相金属间化合物。这时，根据所制备
化合物的熔点、蒸气压及与气体的反应等，必须相应确定
所用的电源、熔炼保护气氛等。另外，如使用的是金属粉 末，熔炼前需先压制成形及预烧结。
现代材料制备技术
(1)电阻加热
现代材料制备技术
现代材料制备技术
通常把欲合金化的元素粉末混合起来，在高能球磨机等设 备中长时间运转，将回转机械能传递给金属粉体，在回转 过程中粉体经过重复的挤压、破断、冷焊及再挤压变形， 各组分中的原子相互扩散或发生固态反应，最终达到合金 化的目的。
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3、自蔓延高温合成
自蔓延高温合成(Serf-propagating High-temperature Synthesis，缩写SHS)，又称为燃烧合成(Combustion
第九讲 金属间化合物的制备
金属间化合物
④由于存在离子键或共价键，故金属间化合物往往硬而脆（强度高，塑性差）。但又因存在金属键的成分， 也或多或少具有金属特性（如有一定的塑性、导电性和金属光泽等）。
应用介绍
金属间化合物具有与原金属不同的结晶结构和原子结构，能形成新的有序超点阵结构，具有许多与众不同的 性质，而有别于目前广泛应用的金属或合金。在近几十年里得到了快速发展，应用领域也在逐渐扩大。
（1）高温应用 金属间化合物由于具有优于高温合金的耐热性、高的比强度、高的比寿命、高的导热性和高的抗氧化性，以 及具有优于陶瓷材料的韧性和良好的热加工性而受到广泛**，尤其受到航空部门的青睐。 金属间化合物（2）电磁应用 金属间化合物作为电磁材料是功能材料的一个分支，广泛应用于能源、通讯等领域。制成的磁性元器件具有 多种功能，如转换、传递、处理信息和存储能量等。 （3）超导材料 限制超导材料广泛应用的主要问题是超导转变温度太低，附加的冷却设备复杂。 （4）其他应用 用做贮氧材料、牙科材料等。
术语介绍
两种金属的原子按一定比例化合，形成与原来两者的晶格均不同的合金组成物。
金属间化合物 金属间化合物与普通化合物不同，其组成可在一定范围内变化，组成元素的化合价很难确定， 但具有显著的金属结合键。
其化学成分通常符合AmBn形式， 在金属功能材料中，有结构材料，如Ni3Ti、Ni3A1、NiAl、Fe3Al、FeAl、 Ti3Al和TiAl等可用作高温结构材料；磁性材料YCo5、 PcOsNd2Fe14B，形状记忆合金NiT，半导体材料GaAs、 InP，超导材料 Nb3Sn、V3Ga，储氢材料Lanis、FeTi、Mg2Ni等。
铝化物和硅化物
30
具有细小片层组织的TiAl合金表现出优异的力学性能 合金表现出优异的力学性能 具有细小片层组织的
通过热处理的手段， 通过热处理的手段，调整片层相之间的距离和晶粒大小可以控 2010-09-20 制屈服强度和伸长率。 制屈服强度和伸长率。
31
一、铝化物介绍
TiAl系金属间化合物的制备方法 系金属间化合物的制备方法 真空电弧熔炼； 真空电弧熔炼； 真空自耗电弧熔炼； 真空自耗电弧熔炼； 真空感应熔炼； 真空感应熔炼； 机械合金化+热压及热等静压 机械合金化 热压及热等静压 反应烧结工艺 粉末注射成形工艺 放电等离子烧结工艺
●
● Al ○ Ni ● Ni ○ Al
●
B2, NiAl
L12, Ni3Al
2010-09-20
14
一、铝化物介绍
镍铝金属间化合物的性能
NiAl 熔点 密度 弹性模量 晶体结构 1638℃ ℃ 5.86g/cm3 294GPa B2 Ni3Al 1390℃ ℃ 7.59g/cm3 179GPa L12
2010-09-20
16
一、铝化物介绍
NiAl金属间化合物的显微组织 金属间化合物的显微组织
NiAl金属间化合物的光学显微 金属间化合物的光学显微 组织
Ni48.75Al48.75Fe2.5金属间化合 物的光学显微组织
NiAl-9Mo金属间化合物的共 金属间化合物的共 晶显微组织
W.L. Ren, J.T. Guo and G.S. Li et al. Materials Letters, 58(2004): 1272-1276
2010-09-20
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一、铝化物介绍 铁铝金属间化合物应用实例 日本可持续发展材料研究所以FeAl中间合金 中间合金 日本可持续发展材料研究所以 作粘结相制造的新型硬质合金，其横向断裂 作粘结相制造的新型硬质合金， 韧性可达2200MPa,硬度可达 硬度可达HV1300，抗氧 韧性可达 硬度可达 ， 化性能是硬质合金的7倍 并且可通过控制 化性能是硬质合金的 倍，并且可通过控制Al 的含量来调整产品磁性。 的含量来调整产品磁性。
al3003h14材料参数国标
al3003h14材料参数国标
AL3003H14是一种铝合金材料，属于我国GB/T3190-2008标准中的6000系列铝合金。
以下是AL3003H14材料的一些基本参数。
1.化学成分：
铝（Al）含量：≥99.00%。
硅（Si）含量：0.25%-0.35%。
铜（Cu）含量：0.10%-0.35%。
镁（Mg）含量：0.10%-0.25%。
锌（Zn）含量：0.05%-0.15%。
铁（Fe）含量：0.000005%-0.005%。
钛（Ti）含量：0.02%-0.08%。
杂质含量：≤0.05%。
2.力学性能：
抗拉强度：≥240MPa。
屈服强度：≥140MPa。
延伸率：≥10%。
3.热处理状态：
固溶处理：固溶处理后的试样，在室温下自然时效24小时以上，然后进行测试。
4.耐腐蚀性：
在标准盐雾试验条件下，具有较好的耐腐蚀性。
以上信息是根据GB/T3190-2008标准中的6000系列铝合金的一般性能和化学成分进行描述的。
实际应用中，还需根据具体需求选择合适的铝合金材料和标准。
§2-5 合金与金属间化合物常见晶体结构
2.3合金相结构[1]虽然纯金属在工业中有着重要的用途，但由于其强度低等原因，因此，工业上广泛使用的金属材料绝大多数是合金。
所谓合金是指由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。
组成合金的基本的独立的物质称为组元。
组元可以是金属和非金属元素，也可以是化合物。
例如，应用最普遍的碳钢和铸铁就是主要由铁和碳所组成的合金;黄铜则为铜和锌的合金。
改变和提高金属材料的性能，合金化是最主要的途径。
欲知合金元素加人后是如何起到改变和提高金属性能的作用，首先必须知道合金元素加人后的存在状态，即可能形成的合金相及其组成的各种不同组织形态。
而所谓相是合金中具有同一聚集状态、同一晶体结构和性质并以界面相互隔开的均匀组成部分。
由一种相组成的合金称为单相合金，而由几种不同的相组成的合金称为多相合金。
尽管合金中的组成相多种多样，但根据合金组成元素及其原子相互作用的不同，固态下所形成的合金相基本上可分为固溶体和中间相两大类。
固溶体是以某一组元为溶剂，在其晶体点阵中溶入其他组元原子(溶质原子)所形成的均匀混合的固态溶体，它保持着溶剂的晶体结构类型;而如果组成合金相的异类原子有固定的比例，所形成的固相的晶体结构与所有组元均不同，则称这种合金相为金属化合物。
这种相的成分多数处在A在B中溶解限度和B在A中的溶解限度之间，因此也叫做中间相。
合金组之间的相互作用及其所形成的合金相的性质主要是由它们各自的电化学因素、原子尺寸因素和电子浓度三个因素控制的。
2.3.1固溶体固溶体晶体结构的最大特点是保持着原溶剂的晶体结构。
根据溶质原子在溶剂点阵中所处的位置可将固溶体分为置换固溶体和间隙固溶体两类，下面即来分别加之讨论。
1.置换固溶体当溶质原子溶入溶剂中形成固溶体时，溶质原子占据溶剂点阵的阵点，或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子，这种固溶体就称为置换固溶体。
金属元素彼此之间一般都能形成置换固溶体，但溶解度视不同元素而异，有些能无限溶解，有的只能有限溶解。
金属间化合物Fe_3Al的研究进展
3国家自然科学基金资助项目(50471007);福建省教育厅科技发展项目(K02005) 汪才良:男,1980年生,硕士研究生 朱定一:通讯作者,博士生导师,教授 Tel :0591283768831 E 2mail :zdy7081@金属间化合物Fe 3Al 的研究进展3汪才良,朱定一,卢 铃(福州大学材料科学与工程学院,福州350002) 摘要 对Fe 3Al 基合金及其相关领域的研究进展进行了综合评述,主要包括:Fe 3Al 基合金的制备方法和加工性能的改善、Fe 3Al 基合金的超塑性变形工艺、Fe 3Al 基复合材料性能的改善、热处理对Fe 3Al 基合金的强韧化作用。
着重论述了Fe 3Al 基合金的制备方法、强韧化措施、热处理以及复合材料等研究现状,并介绍了近年来Fe 3Al 基合金及其复合材料在工程上的一些应用情况。
关键词 Fe 2Al 金属间化合物 热处理 超塑性 Fe 3Al 基复合材料 耐磨性Progress in Study on Fe 3Al IntermetallicsWAN G Cailiang ,ZHU Dingyi ,L U Ling(School of Materials Science and Engineering ,Fuzhou University ,Fuzhou 350002)Abstract The recent progresses in study on Fe 3Al 2based alloy and related research fields are described ,main 2ly including :the improvement on the preparation methods and processing technologies ,superplastic processing tech 2nique ,the improvement on the performance of Fe 3Al 2based composites ,the effect of heat treatment on the strength and toughness of Fe 3Al 2based alloy.The preparation of Fe 3Al 2based alloy ,the methods of improving strength and tough 2ness ,superplasticity and heat treatment are emphasized in this review.Various engineering applications of Fe 3Al 2based alloy and composites are also described.K ey w ords Fe 2Al intermetallics ,heat treatment ,superplasticity ,Fe 3Al 2based composites ,wear resistance 金属间化合物是航空材料和高温结构材料领域内具有重要应用价值的新材料[1～4]。
铁铝金属间化合物
铁铝金属间化合物引言铁铝金属间化合物是由铁和铝两种金属元素组成的化合物。
其独特的物理和化学性质使其在许多领域中具有广泛的应用。
本文将对铁铝金属间化合物的性质、制备方法、应用以及未来的发展方向进行全面详细的介绍。
1. 铁铝金属间化合物的性质铁铝金属间化合物具有许多特殊的性质，包括磁性、高温稳定性、低密度和良好的机械性能等。
1.1 磁性铁铝金属间化合物通常具有高磁性，这是由于其晶体结构中存在着铁原子的自旋排列。
这种磁性使得铁铝金属间化合物在电磁设备、磁性材料和储能系统等领域中得到了广泛的应用。
1.2 高温稳定性铁铝金属间化合物具有良好的高温稳定性，能够在高温环境下保持其结构和性能的稳定。
这使得铁铝金属间化合物在高温合金、航空航天和能源领域中具有重要的应用潜力。
1.3 低密度相比于纯铁和纯铝，铁铝金属间化合物具有较低的密度。
这使得它们在轻量化材料、汽车制造和航空航天等领域中具有广泛的应用前景。
1.4 机械性能铁铝金属间化合物的机械性能优异，同时具有较高的强度和硬度。
这使得它们在结构材料、机械零件和耐磨材料等方面具有重要的应用价值。
2. 铁铝金属间化合物的制备方法铁铝金属间化合物的制备方法主要包括物理方法和化学方法两种。
2.1 物理方法物理方法主要包括熔融法、溅射法和机械合金化等。
熔融法是将铁和铝在高温下熔融混合，然后通过快速冷却得到铁铝金属间化合物。
溅射法是将铁和铝靶材置于真空腔中，通过离子轰击或电子轰击的方式使其蒸发并沉积在基底上形成薄膜。
机械合金化则是通过高能球磨等机械力作用使铁和铝的粉末混合均匀，然后通过热处理得到铁铝金属间化合物。
2.2 化学方法化学方法主要包括溶液法、气相沉积法和电化学法等。
溶液法是将铁和铝的化合物在溶剂中反应生成铁铝金属间化合物。
气相沉积法是将铁和铝的有机化合物蒸发至高温环境中，在反应气氛中使其分解并沉积在基底上形成薄膜。
电化学法则是通过电解的方式将铁和铝的离子还原成金属，并在电极上形成铁铝金属间化合物。
金属间化合物要点
2.2.1几何密排相特点
长周期超点阵
有些长程有序结构以一定大小的区域改变其位向交替地 在一维或二维周期排列，这称为长周期超结构。典型的一维 长周期超结构的例子是CuAuⅡ型结构。这种超结构单胞中 原子排列和CuAuⅠ型相同，但沿着[010]方向经过5个晶胞后 的5个晶胞的取向是（010）面作（a+c）/2位移；然后按此 方法不断重复。
Fe3Al型（D03型）
2.2.1几何密排相特点
以体心立方结构为基的 长程有序结构 Cu2MnAl型（L21型） 化学式为A2BC。Al 原子占据B位置，Mn原 子占据C位置，Cu原子 占据A位置。典型例子有 Cu2MnAl，Cu2MnSn， Ni2TiAl等。
B A
C
Cu2MnAl型（L21型）
2.1晶体结构分类
堆垛密排相
定义：由不规则的四面体填充空间的密堆结构 。 类型：laves相，σ相，χ相，β-W相等。 特点：晶体中的间隙完全由不规则的四面体间隙 组成，没有八面体间隙，配位数＞12，致密度＞ 0.74；原子间距极短 ，原子间电子交互作用强烈， 对称性低，滑移系少，塑性差。
MgZn2结构 原子半径小的Zn原子 形成四面体，原子半径大 的Mg原子占据四面体间隙 之中，本身构成一个四面 体骨架。每个Zn原子与6 个Mg原子和6个Zn原子相 邻，Zn原子的配位数为12； 每个Mg原子与4个Zn原子 和12个Mg原子相邻，Mg 原子的配位数为16。
MgZn2结构
2.3晶体结构的稳定性
CuPt型（L11型）
2.2.1几何密排相特点
Leabharlann 以面心立方结构为基 的长程有序结构 CuAuⅠ型（L10型） 化学式为AB。原 面心立方（001）面 被仅由Cu原子组成的 原子面及仅由Au原子 组成的原子面交替重 叠堆垛而成。典型的 例子有CuAu，TiAl等。
FeAl金属间化合物研究现状
ａ ｕ ｅ ｎ ｈ ｓ ｉ ｎ ｉ ｎ ｎ ｓ ｔ ｒ ｓ ｉ ｏ ｔ ｅ ｅ ｖ ｒ ｍｅ ｔ ．Ｔｈ ｓ ｉ ｅ ａ ｓ ｈ ｙ ｇ ｎ ｒ ｌ ｏ ｓ ｓ ｘ ｅｌｎ ｘ ｄ ｔｏ ｎ ｕ ｆ ｒ ｔ ｎ ｒ ｓ ｓａ ｃ ． ｌ ｏ ｉ ｓ ｂ ｃ ｕ ｅ ｔ ｅ ｅ ｅ ａ ｌ ｐ ｓ ｅ ｓ ｅ ｃ ｌ ｔｏ ｉａ ｉｎ ａ ｄ ｓ ｌｕ ａ ｉ ｅ ｉｔ ｎ ｅ ｙ ｅ ｏ ｒ ｌ ｔ ｅｙ ｌＷ ｅ ｓｔ ，ａ ｄ １ Ｗ ｔｒａ ｏ ｔ ｅａ ｉ ｌ Ｏ ｄ ｎ ｉ ｖ ｙ ｎ Ｏ ｍａ ｅ ｉｌ ｓ．Ｃｏ ｓ ｅ ａ ｌ ｆｏ ｔｈ ｓｂ ｅ ｅ ｏ ｅ ｏ ｕ ｄ ｒ ｔ ｎ ｉ ｇ ｔ ｅ ｂ ｉ ｌｎ ｓ ｆ ｃ ｎ ｉ ｒ ｂ ｅｅ ｆ ｒ ａ ｅ ｎ ｄ ｖ ｔ ｄ ｔ ｎ ｅ ｓ ａ ｄ ｎ ｈ ｒｔ ｅ ｅ ｓｏ ｄ ｔ Ｆ Ａｌｉ ｔ ｒ ｔ ｌ ｃ ． Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒ ｒ ｖ ｅ ｈ ｔ ｄ ｎ Ｆ Ａ１ ｎ ｅ ｍｅ ａｌ ｓ ｎ ｌ ｄ ｎ ｒｔｌｎ ｓ ．ｏ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｓ ｌｕ ａ ｅ ｎ ｅ ｍｅ ａ ｌ ｓ ｉ ｉ ａ ｅ ｅ ｉｗｓ ｔ ｅ ｓ ｕ ｙ ｏ ｅ ｔ ｒ ｔ ｌ ｃ ，ｉ ｃ ｕ ｉｇ ｂ ｉｔ ｅ ｓ ｘ ｄ ｔ ｎ ｕｆ ｒ — ｉ ｉ ｅ ｏ
ｔｏ ｅ ｉｔｎ ｅｂ ｈ ｖｏ ． ｉｎ ｒｓｓａ ｃ ｅ ａ ｉｒ
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ Ｆｅ ｎ ｅ ｍｅ ａ ｌ ｓ ｃ ｍｐ ｕ ｄ。 ｘ ｄ ｔ ｎ ｒ ｓｓ ａ ｃ ， ｕ ｆ ｒ ｔ ｎ ｒ ｓｓ ａ ｃ 。 ｒｔｌｎ ｓ Ａ１ ｔ ｒ ｔ ｌ ｃ ｏ ｏ ｎ ｏ ｉ ａ ｉ ｅ ｉ ｔｎ ｅ ｓ ｌｕ ａ ｉ ｅ ｉ ｔ ｎ ｅ ｂ ｉ ｅ ｅ ｓ ｉ ｉ ｏ ｏ ｔ
al3003h14材料参数国标
al3003h14材料参数国标Al3003h14是一种常见的铝合金材料，符合国际和国内的一些标准。
以下是关于Al3003h14材料参数的详细介绍。
1.化学成分:Al3003h14的化学成分符合国内标准GB/T3190-1996中的要求。
其主要化学成分包括铝(Al)、铁(Fe)、硅(Si)、铜(Cu)等元素。
以下是典型的化学成分范围:-铝(Al):97.5%以上-铁(Fe):0.7%以下-硅(Si):0.6%以下-铜(Cu):0.05%以下-锰(Mn):1.0%-1.5%-锌(Zn):0.1%以下-钛(Ti):0.1%以下2.机械性能:Al3003h14具有一定的机械性能，符合国内标准GB/T3880.2-2024的要求。
以下是典型的机械性能指标:-抗拉强度(σb):≥130MPa-屈服强度(σ0.2):≥110MPa-延伸率(δ):≥2%- 断裂伸长率(A50mm): ≥5%3.物理性能:Al3003h14的物理性能通常符合国际和国内标准。
以下是一些典型的物理性能指标:- 密度(ρ): 约2.73g/cm³-熔点(Tm):约660°C-热膨胀系数(α):23.3×10^(-6)/°C-热导率(λ):约130W/(m·K)- 电阻率(ρ): 约0.028Ω·mm²/m4.表面状态:Al3003h14可按照国内标准GB/T3880.1-2024分为O、H12、H14、H16、H18、H19、H22、H24、H26、H28等状态。
其中，H14状态是指经过冷加工和有限冷变形处理的材料，其硬度、抗拉强度和屈服强度较O状态有所提高。
总结:Al3003h14是一种常用的铝合金材料，符合国内的标准要求。
其化学成分、机械性能和物理性能都可在国标范围内控制。
这种材料具有良好的加工性能和机械性能，可广泛应用于各种领域，例如建筑、汽车制造、电子设备等。
金属间化合物
2.2.1几何密排相特点
以体心立方结构为基 的长程有序结构
➢ CuZn型（B2型） 化学式为பைடு நூலகம்B。Cu
原子占据体心位置， Zn原子占据各顶角， 典型例子有AlNi， AuCd等。
CuZn型（B2型）
2.2.1几何密排相特点
以体心立方结构为基的长 程有序结构
➢ Fe3Al型（D03型）
化学式为A3B。Al占据X位 置，其余位置为Fe原子所占据； 如果增加Al含量，Al原子将占 据Y位置，直到Al原子占满X和 Y点阵位置。当Al原子占满X和 Y位置时，就成为了B2结构， 化学式为FeAl。典型例子有 Cu3Al，Li3Be，Fe3Si等。
CuAuⅡ型等 MgCu2相 MgZn2相 MgNi2相
2.1晶体结构分类
几何密排相 ➢ 定义：由密排面按不同方式堆垛而成的。 ➢ 类型：面心立方、体心立方、密排六方结
构为基的长程有序结构和长周期超点阵。 ➢ 特点：较高的对称性，位错运动滑移面较
多，是有利于得到塑性。
2.1晶体结构分类
堆垛密排相
A ssessed T i - A l p h ase d i ag r am .
外因：温度，压强 内因：
➢ 原子百分比， ➢ 结合能因素， ➢ 原子尺寸因素， ➢ 原子序数因素， ➢ 负电性，
➢ 电子浓度。 内在因素相互关联并非 独立参量。
L10 D019
D022
2.3晶体结构的稳定性
铁铝金属间化合物
铁铝金属间化合物
铁铝金属间化合物通常指的是铁（Fe）和铝（Al）之间的合金或化合物。
这两种元素可以形成多种不同的化合物或合金，具体的性质和组成取决于它们的相对比例和处理条件。
以下是一些可能的铁铝化合物：
1.FeAl合金：铁铝合金是铁和铝的合金，通常以Fe₃Al、FeAl₃
和FeAl为代表。
这些合金通常具有高强度、高硬度和优异的耐
热性能。
它们在高温环境中的应用比较广泛，例如在航空航天
工业中。
2.Fe₂Al₅和Fe₅Al₈：这是铁和铝形成的两个化合物。
它们是金
属间化合物，具有特定的晶体结构。
这些化合物的性质在一些
应用中可能很有趣，例如在材料科学和磁性材料研究中。
3.Fe₂Al₂₂：这是另一个可能的铁铝化合物，常常出现在一些特
殊的铁铝合金中。
它的性质可能在高温或特殊环境中发挥作用。
这些化合物和合金的性质取决于具体的化学成分、结构和制备条件。
在一些特殊的应用中，工程师和研究人员可能会调整合金中铁和铝的比例，以实现所需的性能。
金属间化合物
⾦属间化合物1、什么是⾦属间化合物，性能特征答：⾦属间化合物：⾦属与⾦属或⾦属与类⾦属之间所形成的化合物。
由两个或多个的⾦属组元按⽐例组成的具有不同于其组成元素的长程有序晶体结构和⾦属基本特性的化合物。
⾦属间化合物的性能特点：⼒学性能：⾼硬度、⾼熔点、⾼的抗蠕变性能、低塑性等；良好的抗氧化性；特殊的物理化学性质：具有电学、磁学、声学性质等，可⽤于半导体材料、形状记忆材料、储氢材料、磁性材料等等。
2、含有⾦属间化合物的⼆元相图类型及各⾃特点答：熔解式⾦属间化合物相：在相图上有明显的熔化温度，并⽣成成分相同的液相。
通常具有共晶反应或包晶反应。
化合物的熔点往往⾼于纯组元。
分解式⾦属间化合物相：在相图上没有明显的熔解温度，当温度达到分解温度时发⽣分解反应，即β＜＝＞L+α。
常见的是由包晶反应先⽣成的。
化合物的熔点没有出现。
固态⽣成⾦属间化合物相：通过有序化转变得到的有序相。
经常发⽣在⼀定的成分区间和较⽆序相低的温度范围。
通过固态相变⽽形成的⾦属间化合物相，可以有包析和共析两种不同的固态相变。
3、⾦属间化合物的溶解度规律特点答：（1）由于⾦属间化合物的组元是有序分布的，组成元素各⾃组成⾃⼰的亚点阵。
固溶元素可以只取代某⼀个组成元素，占据该元素的亚点阵位置，也可以分布在不同亚点阵之间，这导致溶解度的有限性。
（2）⾦属间化合物固溶合⾦元素时有可能产⽣不同的缺陷，称为组成缺陷（空位或反位原⼦）。
但M元素取代化合物中A或B 时，A和B两个亚点阵中的原⼦数产⽣不匹配，就会产⽣组成空位或组成反位原⼦（即占领别的亚点阵位置）。
（3）⾦属间化合物的结合键性及晶体结构不同于其组元，影响溶解度，多为有限溶解，甚⾄不溶。
表现为线性化合物。
（4）当第三组元在⾦属间化合物中溶解度较⼤时，第三组元不仅可能⽆序取代组成元素，随机分布在亚点阵内，⽽且第三组元可以从⽆序分布逐步向有序化变化，甚⾄⽣成三元化合物。
4、⾦属间化合物的结构类型及分类⽅法（未完）答：第⼀种分类⽅法：按照晶体结构分类（⼏何密排相（ GCP相）和拓扑密排相（TCP相））。
高温合金讲义第十二章
Fe3Al和FeAl结构 Al和FeAl结构
在铝含量为25％～35％(原子)时，室温下稳定的Fe-Al系 金属间化合物具有DO3有序结构，空间群为Fm3m。
当量成分Fe3Al(25%(原子)Al)点阵常数为0.5780nm。随 着温度和铝成分的变化，该结构会以二级相变的方式部 分有序B2结构及无序α结构转变。 对于当量成分的二元Fe3Al金属间化合物，DO3→B2转 变温度约为550℃，B2→α有序转变温度约为980℃。 室温下含量为36.5%-50%(原子)时，构成B2有序结构的 二元FeAl金属间化合物合金，空间群为Pm3 m。点阵常数 随Al含量及热处理工艺发生变化(表18－1)。
金属间化合物产生水汽诱导环境脆性的基本规律
有序金属间化合物材料特征 有序金属间化合物组成组元中必须含有活性元素，如Al、 Si、Ti、V等。目前研究比较多的是Al化物、Si化物、Co3Ti、 (Co,Fe)3V等。而没有活性组元的Ni3Fe是没有环境脆性的金 属间化合物材料的代表。 不同金属间化合物的环境脆性表现与其结构特点有密切 关系。当金属间化合物的晶界结构具有容易引起晶界脆断 的结构特点时，容易产生沿晶脆断，当有明显的键性各向 异性而引起某些断裂强度低的解理面时，容易产生穿晶脆 断。因此单晶和多晶均可产生环境脆性。 不同金属间化合物的环境脆性严重性或敏感性不尽相同。
Fe3Al合金的管子可以用离心铸造方法获得，也可以热穿孔 方法获得，仔细控制热加工过程也可以得到质量良好的Fe3Al 丝、板等产品。 Fe3Al和Fe-Al合金的焊接是很关键的问题。可以用气体钨弧 焊(gas-tungsten arc 或GTA)和电子束焊(EB)成功地进行焊接， 但容易出现冷裂和热裂。 所谓冷裂是指焊好后几个小时或几天以后出现裂纹，研究 认为这种裂纹是环境诱导的氢脆，如果预先在200℃预热或焊 后进行400℃、1h去应力处理，可以减小冷裂发生。
高碳铬铁配料计算方法
高碳铬铁配料计算方法一、基本知识1、元素、分子式、分子量铬Cr —52 铁Fe —56 氧O —16 碳C —12 硅Si —28 镁—24 铝—27三氧化二铬Cr 2O 3—152 二氧化硅SiO 2—60 氧化镁MgO —40 三氧化二铝Al 2O 3—1022、基本反应与反应系数Cr 2O 3+3C=2Cr+3CO 1公斤Cr 2O 3还原成Cr 6842.0163522522=⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯ 公斤Cr 2O 3的还原系数是0.6842还原1公斤Cr 用C 3462.0522123=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯ 公斤FeO+C=Fe+CO还原1公斤Fe 用C 2143.05612=⎪⎭⎫ ⎝⎛ 公斤SiO 2+2C=Si+2CO还原1公斤Si 用C 8571.028122=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯ 公斤3、Cr/Fe 与M/A（1）Cr/Fe 是矿石中的铬和铁的重量比，Cr/Fe 越高合金中Cr 含量越高。
（2）M/A是矿石中的MgO和Al2O3的重量比，M/A表示矿石的难易熔化的程度，一般入炉矿石M/A为1.2以上较好。
二、计算条件1、焦炭利用率90%2、铬矿中Cr还原率95%3、铬矿中Fe还原率98%4、合金中C9%，Si0.5%三、原料成份举例说明：铬矿含水4.5%焦炭固定碳83.7%，灰份14.8%，挥发分1.5%，含水8.2%主要成分表四、配料计算按100公斤干铬矿（104.5公斤铬矿）计算（1）合金重量和成份100公斤干铬矿中含Cr，100×0.2826=28.26公斤进入合金的Cr为28.26×0.95=26.85公斤进入合金中的Fe 为100×0.1013×0.98=9.93公斤 合金中铬和铁占总重量的百分比是 （100-9-0.5）%=90.5%合金重量为（26.85-9.93）÷0.905=40.64公斤 合金成分为：（2）焦炭需要量的计算 还原26.85公斤Cr 用C ：30.952212385.26=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯公斤 还原9.93公斤Fe 用C ： 13.2561293.9=⎪⎭⎫⎝⎛⨯ 公斤 还原0.2公斤Si 用C ： 17.0281222.0=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯ 公斤 合金增C ： 3.66 公斤 总用C 量是：9.30+2.13+0.17+3.66=15.26公斤 入炉C ：15.26÷0.9=16.96公斤 入炉干焦炭：16.96÷0.837=20.26公斤 入炉焦炭：20.26÷(1-0.082)=22.07公斤 （3）硅石配入量计算加硅石前的炉渣成分 SiO 2：来自矿石：100×0.1145=11.45公斤 来自焦炭20.26×0.148×0.458=1.37公斤 进入合金： 43.028602.0=⨯公斤 SiO 2含量是11.45+1.37-0.43=12.39公斤 Al 2O 3：来自矿石：100×0.1218=12.18公斤 来自焦炭：20.26×0.148×0.309=0.93公斤 Al 2O 3含量是12.18+0.93=13.11公斤 MgO ：来自矿石：100×0.1932=19.32公斤 来自焦炭：20.26×0.148×0.0172=0.05公斤 MgO 含量是19.32+0.05=19.37公斤这样，Al 2O 3与MgO 含量的和是13.11+19.37=32.48公斤A-M 二元系中Al 2O 3： 48.3211.13 = 40%MgO ：48.3237.19 = 60% 在A-M-S 三元相图找出Al 2O 340%的点自顶点作连线交1700℃温度线，再作平行线与右边相交于SiO 2=34%的点。
推荐-金属间化合物结构材料的特性及强韧化方法 精品
[8]Minamino Y, Koizumi Y, Tsuji N,et al.[J]. Science and Technology of Advanced Materials,20XX, 5(1-2): 133-143.
[16]齐义辉,郭建亭,崔传勇,等.热等静压对NiAl-Cr(Zr)金属间化合物合金显微组织和性能的影响[J].材料工程, 20XX, 7: 15-18.
金属间化合物结构材料的特性及强韧化方法
0前言
金属间化合物是指金属与金属、金属与类金属之间以金属键或共价键形式结合而成的化合物。金属间化合物与一般的化合物是有区别的。首先，金属间化合物的组成常常在一定的范围内变动；其次金属间化合物中各元素的化合价很难确定，而且具有显著的金属键性质。金属间化合物于20世纪30年代被发现，但由于其在室温下脆性大，延展性极差，很容易断裂，缺乏实用价值。经过50多年的实验研究，人们发现，含有少量类金属元素例如硼元素的金属间化合物其室温延展性大大提高，从而拓宽了金属间化合物的应用领域。另外，金属间化合物与金属及合金材料相比，金属间化合物具有极好的耐高温及耐磨损性能，高温下会使其硬度增加，是耐高温及耐高温磨损的新型结构材料。但金属间化合物要在商业中推广应用则必须提高合金的塑性、强度，克服室温脆性及解决合金成形等问题。
2金属间化合物结构材料强韧化方法
金属间化合物结构材料强韧化方法有很多，通常有微量元素合金化，主量元素合金化，控制微观组织，纤维强韧化，快速凝固细化晶粒等方法。
2.1微合金化法
铝系结构金属间化合物及其塑性和超塑性
铝系结构金属间化合物及其塑性和超塑性在元素中，有80%以上是金属元素和类金属元素，金属间化合物就是这些金属元素与类金属元素之间所形成的化合物。
由于它们的原子长程有序排列和原子间金属键与共价键共存的微观结构，使其不仅有可能同时兼具金属的塑性和陶瓷的高温强度，而且具有许多传统材料所没有的优点。
已发现的金属间化合物有几万种，但近年来国内外开展的研究工作集中于铝系化合物和硅系化合物两大体系。
铝系中包含Ni-Al，Ti-Al，Fe-Al等金属间化合物，硅系中包含Ti-Si，Mo-Si，Ni-Si等金属间化合物。
结构材料以强度、韧性、刚度、耐磨性等力学性能为主要特征，而以铝化物和硅化物为基的金属间化合物具有比模量和比强度高，抗氧化、抗腐蚀性能优异的特点，可以在高的温度和恶劣的环境下工作。
因此，早在20世纪70年代，就有人提出开发以金属间化合物为基的高温结构材料，但由于脆性问题未得到解决，研究和开发工作在相当长的时间内停滞不前。
70年代后期，由于Ni3Al和NiAl基合金塑性的改善，使人们重新看到了研究金属间化合物高温结构材料的希望和前景，在世界范围内掀起了金属间化合物的研究热潮，并取得了较大进展。
硅化合物虽然比铝化合物具有更高的熔点和更低的密度，但材料的脆性问题也更加突出。
本文引用了近年来一些有代表性的综述性文献，主要介绍铝系金属间化合物及其塑性和超塑性方面的研究工作。
1 Ni-Al系金属间化合物Ni-Al系金属间化合物研究工作主要集中在Ni3Al和NiAl这两种金属间化合物方面。
1.1 Ni3Al金属间化合物Ni3Al金属间化合物即使在接近其熔点时仍能保持高度长程有序，它不但具有熔点高，抗高温氧化性能好，高温强度、蠕变抗力和比强度大等特点，而且在一定的温度范围内呈现Ｒ效应(屈服强度随温度上升的正效应)。
Ni3Al在单晶状态下具有良好的韧性，但在多晶状态下，其韧性极低并表现为沿晶脆断。
早在1979年，Aoki和Izumi发现B的微合金化能有效地阻止Ni3Al沿晶断裂倾向并能显著地提高其室温塑性，这可以说是对解决Ni3Al本质脆性问题的突破。
等离子熔覆制备fe3al金属间化合物的组织结构
等离子熔覆制备fe3al金属间化合物的组织结构1Fe3Al金属间化合物Fe3Al金属间化合物是一种具有重要科学价值、工程应用价值和金像技术应用价值的新型结构材料，其中以含铁、铝的Fe3Al相为主要组分。
Fe3Al具有良好的高温强度、耐腐蚀性等优越的力学性能，因而在航空航天、军事电子、汽车技术及其他工业领域具有广泛的应用前景。
2等离子熔覆制备Fe3Al金属间化合物等离子熔覆制备是一种制备Fe3Al金属间化合物的新技术。
与普通的熔炼方法相比，等离子熔覆制备可以获得较低熔点和较高结晶度的Fe3Al金属间化合物，并且能够使合成的Fe3Al金属间化合物具有更加优良的组织结构。
3Fe3Al金属间化合物的组织结构Fe3Al金属间化合物的组织结构及其组成的More-Langmuir金属间化合物分布图，主要是由不同比例组成的Fe-Al金属正方形基体、六边形、八角形和(宏結構)和Fe-Al多重金属间化物的组成构成的。
在组织结构上，Fe3Al金属间化合物片层堆积在Fe和Al元素支架上，形成超密层状结构，组成了Fe/Fe x Al Y₍₍(X+Y=4)₎₎网格结构。
这种网状结构为Fe3Al金属间化合物增root力学、热力学和耐腐蚀性能。
4等离子熔覆制备Fe3Al金属间化合物的应用人们利用等离子熔覆制备的Fe3Al金属间化合物有多种应用。
例如，该材料可用于制造比传统铝合金更轻的航空航天用结构件；可用于抗灾害的绿色建筑材料，以提高建筑的抗灾性能；可用于全新的电子和电子电路，以提高信号传输效率；用于汽车发动机材料，以克服高温环境及汽车动力性能下降等问题。
等离子熔覆制备Fe3Al金属间化合物的组织结构具有跨界的科学价值以及广阔的应用前景，因此受到研究者的广泛关注。
未来，将有更多的研究者开展拓展等离子熔覆制备Fe3Al金属间化合物的应用，为促进社会的进步与发展做出贡献。
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FeAl金属间化合物
Fe-Al系金属间化合物包括Fe3Al、FeAl、FeAl2、Fe2Al5、FeAl3 五种典型结构。
富Fe的Fe-Al金属间化合物具有B2和DO3两种有序结构。
室温下，Al原子百分比为22.5%～33%时为DO3结构，Al原子百分比为33%～51%时为B2结构，温度在813K以上Al原子百分比为22.5%～51%时均为B2结构。
1.晶格类型
B2型FeAl金属间化合物为体心立方结构，在化学计量比下Al占据体心位置，Fe占据顶角位置，Fe高于计量比时，多余的Fe占据Al的亚点阵位置，Al 高于计量比时形成Al亚点阵上的一个空位对和Fe亚点阵上的一个错排Al原子。
DO3型FeAl金属间化合物为面心立方结构，DO3型结构更加复杂。
2.密度
B2型FeAl金属间化合物密度为5.56g /cm3，DO3型FeAl金属间化合物密度为6.72 g /cm3。
3.滑移系
目前，普遍认为B2型FeAl金属间化合物在室温下为<111>{110}滑移, 高温时则为<001>｛110｝和<001>{010} 2种滑移。
在0.4 Tm温度附近会发生2 种滑移系。