金屬間化合物

1、什么是金屬間化合物，性能特色？答：金屬間化合物：金屬與金屬或金屬與類金屬之間所形成的化合物。由兩個或多個的金屬組元按比率構(gòu)成的擁有不一樣于其構(gòu)成元素的長程有序晶體構(gòu)造和金屬基本特征的化合物。金屬間化合物的性能特色：力學(xué)性能：高硬度、高熔點(diǎn)、高的抗蠕變性能、低塑性等；優(yōu)秀的抗氧化性；特別的物理化學(xué)性質(zhì)：擁有電學(xué)、磁學(xué)、聲學(xué)性質(zhì)等，可用于半導(dǎo)體資料、形狀記憶資料、儲氫資料、磁性資料等等。2、含有金屬間化合物的二元相圖種類及各自特色？答：溶化式金屬間化合物相：在相圖上有顯然的融化溫度，并生成成分同樣的液相。往常擁有共晶反響或包晶反響。化合物的熔點(diǎn)常常高于純組元。分解式金屬間化合物相：在相圖上沒有顯然的溶化溫度，當(dāng)溫度達(dá)到分解溫度時發(fā)生疏解反響，即β＜＝＞L+α。常有的是由包晶反響先生成的?；衔锏娜埸c(diǎn)沒有出現(xiàn)。固態(tài)生成金屬間化合物相：經(jīng)過有序化轉(zhuǎn)變獲取的有序相。常常發(fā)生在必定的成分區(qū)間和較無序相低的溫度范圍。經(jīng)過固態(tài)相變而形成的金屬間化合物相，能夠有包析和共析兩種不一樣的固態(tài)相變。3、金屬間化合物的溶解度規(guī)律特色？答：（1）因?yàn)榻饘匍g化合物的組元是有序散布的，構(gòu)成元素各自構(gòu)成自己的亞點(diǎn)陣。固溶元素能夠只代替某一個構(gòu)成元素，占有該元素的亞點(diǎn)陣地點(diǎn)，也能夠散布在不一樣亞點(diǎn)陣之間，這致使溶解度的有限性。2）金屬間化合物固溶合金元素時有可能產(chǎn)生不一樣的缺點(diǎn)，稱為構(gòu)成缺點(diǎn)（空位或反位原子）。但M元素代替化合物中A或B時，A和B兩個亞點(diǎn)陣中的原子數(shù)產(chǎn)生不般配，就會產(chǎn)生構(gòu)成空位或構(gòu)成反位原子（即占據(jù)其余亞點(diǎn)陣地點(diǎn)）。3）金屬間化合物的聯(lián)合鍵性及晶體構(gòu)造不一樣于其組元，影響溶解度，多為有限溶解，甚至不溶。表現(xiàn)為線性化合物。4）當(dāng)?shù)谌M元在金屬間化合物中溶解度較大時，第三組元不單可能無序代替構(gòu)成元素，隨機(jī)散布在亞點(diǎn)陣內(nèi)，并且第三組元能夠從無序散布逐漸向有序化變化，甚至生成三元化合物。4、金屬間化合物的構(gòu)造種類及分類方法？（未完）答：第一種分類方法：依據(jù)晶體構(gòu)造分類（幾何密排相（GCP相）和拓?fù)涿芘畔啵═CP相））。第二種分類方法：依據(jù)聯(lián)合鍵的特色分類：a聯(lián)合鍵性和其金屬構(gòu)成元素相像，主假如金屬鍵。b聯(lián)合鍵是金屬鍵含有部分定向共價鍵。c擁有強(qiáng)的離子鍵聯(lián)合。d擁有強(qiáng)的共價鍵結(jié)合。第三種分類方法：依據(jù)影響其構(gòu)造穩(wěn)固性的主要要素分類（種類：價電子化合物、電子化合物（電子相）、尺寸要素化合物）第四種分類方法：依據(jù)化學(xué)元素原子配比的特色分類。5、什么是長程有序和短程有序度，舉例說明長程有序度隨溫度變化規(guī)律？答：長程有序度σ定義為：Pαα為α原子占有α亞點(diǎn)陣的幾率（α=A或B），Cα0為α原子的當(dāng)量成分。.短程有序度s是指某一種原子四周近來所有異類原子對的數(shù)量NAB：s=（2NAB-N*）/N*N*為近鄰總的原子對數(shù)。長程有序度隨溫度高升的變化：第一類：隨溫度高升，長程有序度連續(xù)減小到Tc溫度時為0。如CuZn第二類：隨溫度上漲，長程有序度有少許連續(xù)的降低，但直到Tc溫度長程有序度才忽然降到0，Tc為無序有序轉(zhuǎn)變溫度。如Cu3Au但高于Tc仍有短程序存在。6、金屬間化合物的基本構(gòu)造特色？答：1、無序態(tài)、有序態(tài)和液態(tài)2、有序無序轉(zhuǎn)變3、金屬鍵與共價鍵的兩重性4、構(gòu)造復(fù)雜性5、超點(diǎn)陣位錯6當(dāng)金屬間化合物中增添第三組元（合金化）時，第三組元會占有晶胞一定的點(diǎn)陣地點(diǎn)。7、合金化引誘晶體構(gòu)造變化8、形變引誘構(gòu)造變化：有序金屬間化合物在形變過程中可能發(fā)生相構(gòu)造變化9有序金屬間化合物的晶界構(gòu)造與無序相的晶界構(gòu)造不一樣，很多金屬間化合物表現(xiàn)出嚴(yán)重的晶界脆性，優(yōu)先發(fā)生沿晶斷裂。7、微量B在Ni3Al中的作用機(jī)理？答：微量硼的加入能夠最有效地提升Ni3Al(<25%Al)在空氣中的室溫拉伸延長率。實(shí)考證明硼偏聚在Ni3Al晶界上使含硼Ni3Al韌化（偏析量受Al含量影響）。B和Ni共偏析造成晶界成分性無序區(qū)；晶界區(qū)有一層沿晶界的繩狀特色----無序區(qū)；無序區(qū)的尺度很?。?0nm內(nèi)）；影響晶界裂紋尖端發(fā)射位錯的能力和位錯運(yùn)動穿過境地的能力，從而韌化晶界。硼能夠克制Ni3Al的環(huán)境敏感脆化。8、金屬間化合物（Al化物）熔煉特色及熔煉鍛造方法？熔煉金屬間化合物擁有自己特色（特別是鋁化物）：（1）合金元素溶解過程反響熱高（反響放熱）；（2）對空隙元素敏感性高；（3）合金元素含量高（比如鋁化物中的鋁）；（4）合金中各元素物性差異大（比如各元素熔點(diǎn)）；（5）性能對組織敏感性高等。主要熔煉方法：感覺熔煉，真空電弧熔煉，電渣重熔，等離子電弧熔煉，感覺凝殼熔煉，電子束熔煉等。主要鍛造工藝：砂型鍛造、熔模鍛造、近凈成形鍛造、定向凝結(jié)以及單晶制備技術(shù)，發(fā)射鑄造(發(fā)射堆積)，低壓鍛造等。9、金屬間化合物可否采納變形加工基本判據(jù)？在預(yù)期的熱加工溫度和大概10-1/s的工業(yè)應(yīng)變速率下，鑄態(tài)組織的塑性要等于或高于30%；在所采納的熱加工溫度或變形速率下，合金的流變應(yīng)力應(yīng)相當(dāng)于室溫流變應(yīng)力的1/5到1/10；在一個寬的溫度范圍內(nèi)保持高塑性；在熱加工條件下，不形成低熔點(diǎn)的液體；無環(huán)境影響；優(yōu)秀的中溫塑性（大于等于10%）以防止在熱加工后的冷卻過程中產(chǎn)生斷裂等。10、金屬間化合物的強(qiáng)度特色？概括來說，折服強(qiáng)度與溫度關(guān)系可分為三類：A類金屬間化合物的折服強(qiáng)度隨溫度高升而提升(如單晶TiAl、Ni3Al)；B類的折服強(qiáng)度隨溫度高升無顯然降落，但在低溫區(qū)卻隨溫度降低有顯然硬化(如單晶NiAl)；C類金屬間化合物的折服強(qiáng)度隨溫度高升而降低。金屬間化合物力學(xué)性能的一個明顯特色，是折服強(qiáng)度失常溫度關(guān)系，即R現(xiàn)象。很高的高溫強(qiáng)度。11、本征脆性影響要素？本征脆性是指由金屬間化合物的構(gòu)造和位錯運(yùn)動特色帶來的固有的脆性。影響：電子構(gòu)造特色；位錯運(yùn)動特色；晶體構(gòu)造特色；晶界本征脆性及晶界鄰近區(qū)變形特色；應(yīng)力狀態(tài)特色和資料的缺口敏感特色；氣體雜質(zhì)原子、空隙原子和點(diǎn)缺點(diǎn)特色。12、產(chǎn)生環(huán)境脆性原由，及低溫環(huán)境敏感氫脆性的特色？往常金屬間化合物的環(huán)境脆性是指一種水汽環(huán)境引誘的室溫脆性。特別當(dāng)資猜中含有一種活性組員，比如，鋁化物中的鋁，硅化物中的硅，都是活性組員。它們在室溫下就會與空氣中.的水汽發(fā)生表面反響，產(chǎn)生活性原子氫，深入資料表面，使之發(fā)生氫脆。低溫環(huán)境敏感氫脆一般有以下特色：室溫塑性與應(yīng)變速度相關(guān)，在高應(yīng)變速度下一般強(qiáng)于低應(yīng)變速度；氫脆現(xiàn)象常在低溫發(fā)生；氫脆現(xiàn)象是可逆的；折服強(qiáng)度與變形速度沒關(guān)；易發(fā)生延晶斷裂。13、改良金屬間化合物的脆性方法？控制化學(xué)計(jì)量比，微合金化、合金化；提升晶體對稱性（經(jīng)過晶格參數(shù)改變、晶體構(gòu)造轉(zhuǎn)變）；顯微組織控制；增添第三元素改變晶界構(gòu)造，除去晶界脆性要素；除去成分偏析：高純度的合金，塑性較高；細(xì)化晶粒：細(xì)化元素、迅速凝結(jié)、機(jī)械合金化、納米晶；熱加工技術(shù)；復(fù)合增韌技術(shù)；除去環(huán)境脆化：保護(hù)膜（氧化膜）防備空氣或水分子進(jìn)入。比如：合金化改變表層的氧化膜或經(jīng)過熱辦理形成致密的氧化膜。14、相圖中出現(xiàn)的三種種類金屬間化合物？15、改良鐵的鋁化物的率性門路？關(guān)于FeAl和Fe3Al脆性原由的認(rèn)識令人們找到了設(shè)計(jì)韌性鐵-鋁合金的新方向：增添鉻合金元素和/或在空氣中預(yù)氧化在表面形成擁有保護(hù)作用的氧化膜；經(jīng)過熱機(jī)械辦理細(xì)化晶粒；經(jīng)過增添Zr、B和C形成如鋯的硼化物等的第二相粒子細(xì)化晶粒；增添微量硼提升晶界的聯(lián)合強(qiáng)度；合金化(如增添硼)降低氫的溶解度和擴(kuò)散速率。16、鐵鋁系金屬間化合物的發(fā)展趨向？Fe-Al金屬間化合物在適用化方面要獲得更大的發(fā)展,尚需在以下幾個方面進(jìn)行研究:經(jīng)過微合金化來提升Fe-Al金屬間化合物的塑性和韌性及高溫綜合性能。經(jīng)過鍛造獲取其余加工方法不可以獲取的所需形狀。經(jīng)過熱形變辦理,既可獲取所需要的形狀,又細(xì)化晶粒,提升資料塑性,改良資料的強(qiáng)韌性。利用Fe-Al金屬間化合物的半陶瓷性能,設(shè)計(jì)新式的復(fù)合資料。解決資料的加工硬化問題,經(jīng)過資料的冷加工,獲取資料的精準(zhǔn)形狀。開發(fā)Fe-Al合金的粉體系備工藝,研究Fe-Al的噴涂技術(shù),充分利用該資料優(yōu)秀的耐腐化性。17、Ni3Al的中溫脆性改良方法？在空氣中測試,中溫(500～600℃鄰近)拉伸延長率大幅度降落,產(chǎn)生所謂中溫脆性現(xiàn)象。加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的鉻元素能夠有效地減少此中溫脆性;經(jīng)過定向凝結(jié)獲取柱狀晶也有效地克制此中溫脆性。.18、改良NiAl合金室溫塑性方法？合金化是改良nial合金室溫塑性最為常用的手段之一，適當(dāng)?shù)腇e、Mo和Ga能提升nial合金的室溫塑性；宏合金化也被用來改良室溫塑韌性，其思想是引入塑性第二相并經(jīng)過塑性相變形來增添nial資料的塑韌性；改良多晶nial合金的室溫塑性另一條門路是細(xì)化晶粒。19、tial系金屬間化合物優(yōu)弊端及改良室溫塑性方法？-TiA1基合金擁有很多突出特色，比如：密度低；擁有高的比強(qiáng)度和比彈性模量；在高溫時仍能夠保持足夠高的強(qiáng)度和剛度；TiAl合金擁有很好的阻燃性能和抗氧化性能；擁有優(yōu)秀的抗蠕變及抗氧化能力等等。弊端：成形性差；難以加工成構(gòu)造零件；關(guān)于1000℃以上使用的高溫零件擁有相對較低的高溫強(qiáng)度；拉伸強(qiáng)度、塑性與斷裂/蠕變抗力擁有失常關(guān)系；800℃以上的抗氧化性能不足。室溫塑性低；經(jīng)過組織控制來改良TiAl基合金的室溫塑性的門路有:（1）控制合金成分，使Al含量在46at%-49at%范圍內(nèi)，引入少許α2-Ti3Al相，形成雙相TiAl合金組織。細(xì)化合金的晶粒尺寸，獲取亞微米級或許納米級的晶粒，進(jìn)而獲取較好的室溫塑性；（3）控制等軸γ相、α2相及層片組織的含量。（4）改良合金的成形方法：經(jīng)過熱機(jī)械辦理（如等溫鍛造、熱擠壓等方法）和隨后的熱處理控制資料的最后顯微組織；采納定向凝結(jié)技術(shù)、迅速凝結(jié)技術(shù)以及HIP技術(shù)改良合金的顯微組織。（5）提升合金純度、減罕有害相的存在。（6）經(jīng)過增添V、Cr、Mn等合金元素，減小γ相的單胞體積或軸比。（7）降低環(huán)境脆性。（8）在基體中加入塑性粒子或塑性纖維。在TiA1基合金基體中加入塑性粒子或塑性纖維，發(fā)展以TiA1合金為基的復(fù)合資料，以此來提升室溫塑性。20、tial合金微合金化及合金化元素的作用？1）V、Mn、Cr、Mo、B、Sn、Ni、Y，這種合金元素能夠提升合金的塑性。2）Nb、