利用失稳分解制备双相纳米合金

Manufacture of Two-phase Nanostructured Alloy by Spinodal decomposition

项目批准号：59671012

东北大学   郝士明、赵刚、李洪晓、郝新江、秦高梧

　　为了认识纳米材料的本征特性，需要制备三维大尺寸的纳米材料；为了避免孔洞和对界面的污染，这种材料不能通过纳米粉末的压制和烧结来制取；于是重新求助于固态相变——失稳分解（Spinodal分解），有一些合金系符合这一要求，譬如Cu-Ni-Fe系。为了保持失稳分解两相组织的稳定性，两相的体积分数应当相等，因此要求精确的合金设计；单纯失稳分解组织的相界面为共格或半共格，为了增大两相间的取向差而借助于塑形变形。在追求上述目标的过程中，取得了下面的研究成果。

●主要研究成果

制备过程

　　设计成分：Cu45Ni30Fe25

　　均匀化处理：1100oC/48h

　　塑性变形：75 - 90%fcc

　　单相固溶化处理：1050oC

　　失稳分解处理：600-900oC

组织控制

　(a) 1050oC固溶化处理

     　　 600oC/50h失稳分解

　　半共格两相组织，20-50nm

　(b) 1050oC固溶化处理90%塑形变形

         　600oC/50h失稳分解

   　     两相间取向差可达9o

    　　    尺寸50-100nm

性能规律

　　失稳分解强化合金的硬度与晶粒尺寸间仍

符合Hall-Petch 关系，但强化系数k 随失稳

分解强化作用的提高而降低。失稳分解强化作

用越大，可以实现强化的晶粒尺寸范围越大。

晶粒小于某一尺寸时，失稳分解强化作用消

失。

代表性论文

H.X.LI, X.J.HAO, G.ZHAO, S.M.HAO, Characteristics of the Continuous Coarsening and Discontinuous Coarsening of Spinodally Decomposed Cu-Ni-FeAlloy, J. Materials Science, Vol.36, 2001, No.1, 779 - 784

G.W.Qin, G. Zhao, M. Jiang, H.X.Li, S.M. Hao, The Isothermal Sections of the Cu-Ni-Fe Ternary System at 600, 800,1000 and1050℃, Z. Metallkd,Vol. 91, 2000, No.5, 379 - 382

X.J. Hao, H.X. Li, G. Zhao, S.M. Hao, Effect of Prior Deformation on Aging Process in a Cu-30Ni-25Fe Spinodal Alloy, J. Mater. Sci. Technol.,Vol.15 ,1999, No.6, 519 - 522

　

工程与材料科学部、国际合作局 主办
数理科学部、化学科学部 协办