【正文】 emistry of microalloyed NiAl. J Mater, Res, 1990, 5: 754762[17] Misro A, Kim J T, Gibala R. Room Temperature Deformation Behavior of Directionally Solidified B2 (NiAl Fe Al)Intermetallic Alloy [J]. , 1997, A28: 135[18] Darolia R. NiAl alloys for hightemperature Structural applications. JOM, 1991, 43: 4449[19] Chen R S, Guo J T, Zhou W L, Zhou T Y, Brittletoductile Transition of a Multiphase Intermetallic Alloys based on System [J]. Phy. Rev, 1991, B43: 6446[20] Darolia R. NiAl alloys for hightemperature Structural applications. JOM, 1991, 43: 4449附 錄A 譯文第三組元Fe對NiAl合金蠕變行為的影響摘要對多晶NiAl合金的恒荷載蠕變試驗是在750900 ℃溫度范圍內(nèi)和3575 MPa壓力范圍內(nèi)進(jìn)行的。表明了NiAl合金的蠕變率受位錯爬移的影響，可以得到；隨著鐵含量的增加，NiAl合金的擴(kuò)散系數(shù)在減小，同時NiAl合金的恒穩(wěn)態(tài)蠕變率也是減小的。100晶相族方向的位移矢量在兩個晶面上起作用，主要的影響是在{001}晶面的主要區(qū)域，還有{011}的平穩(wěn)區(qū)域。169。 2002 Elsevier Science 。關(guān)鍵詞：蠕變；爬移；擴(kuò)散；亞晶粒1. 簡介和其他的金屬間化合物一樣，NiAl合金已經(jīng)作為一種很有潛能的結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行研究。NiAl合金中的Ni擁有CsCl (B2)一樣的結(jié)構(gòu)，Al原子單獨(dú)的貫穿于簡單立方晶格各點。NiAl合金作為金屬間化合物具有高熔點，低密度，和好的抗氧化性的獨(dú)特性質(zhì)。然而，像大多數(shù)金屬間化合物一樣，它的室溫塑性較低，這與NiAl合金沒有足夠的獨(dú)立變形模型來滿足多晶體塑性的馮米賽斯準(zhǔn)則有關(guān)。此外，它有適當(dāng)?shù)母邷貜?qiáng)度和glideclimb條件。在最近幾年里，通過添加少量的第三相粒子來提高幾種金屬間化合物的低溫塑性。特別值得注意的是向Ni3Al添加硼元素和向TiAl中添加錳。同時在向NiAl單晶胞和多晶材料中添加鐵和鉬也取得了成功。通過固溶強(qiáng)化它的室溫強(qiáng)度也得到了提高。當(dāng)前的工作目標(biāo)是重新檢驗多晶和單晶胞形式的三元NiAl合金的高溫蠕變性能，通過電子顯微鏡觀察與機(jī)械性能有關(guān)的顯微結(jié)構(gòu)。在這篇論文是對多晶材料的準(zhǔn)備性觀察。2．實驗實際上NiAl合金和Ni40Al50Fe10合金的配比在感應(yīng)爐中是固定的，因為鐵可以完全的溶解在NiAl單相合金中。 % nm。通過線切割從鈕扣錠上切得448 mm大小的試樣，然后在溫度為1200 ℃的氬氣中固溶處理48 h。在大氣溫度范圍為750～900 ℃和壓力范圍為35～75 MPa并恒定負(fù)載的情況下進(jìn)行單軸向的壓縮實驗。在淬火產(chǎn)生微結(jié)構(gòu)的試樣蠕變試驗。蠕變實驗后，為了做顯微觀察將這個試樣在45 ℃時在一個火花機(jī)上機(jī)械的壓縮成150 um，然后用甲醇、丁亞基乙醇、高氯酸的混合液冷卻至10 ℃做電解拋光。在溫度750 ℃、壓力75 MPa和溫度 900 ℃、壓力35 MPa進(jìn)行蠕變試驗且結(jié)果在圖1中顯示。從所得到的蠕變曲線中可以看出在第一個區(qū)域里隨著張力的增大蠕變曲率逐漸的減小，緊接著是恒定應(yīng)變速率的第二區(qū)域。初級蠕變區(qū)域發(fā)生在一個小的時間間隔內(nèi)說明了應(yīng)變小的原因，然而穩(wěn)態(tài)的蠕變持續(xù)了很長時間，導(dǎo)致其張力較大，至少在NiAl合金中是這樣的。添加10 %的Fe明顯地減小了蠕變應(yīng)變和蠕變速率。NiAl(Fe)合金的蠕變速率近似接近于一個數(shù)量級，低于NiAl合金在900 ℃的蠕變速率。在750 ℃時，蠕變實驗中斷進(jìn)行透射電子顯微鏡觀察，在4 h和96 h時由NiAl相組成，在400 h時為NiAlFe三相合金。正如在圖1中顯示，400 h時NiAl(Fe)的蠕變對應(yīng)的是NiAl 96 h的蠕變 (8 %)。NiAl及NiAlFe這兩種材料的實驗是在uncrept條件下且位錯密度非常低的機(jī)械測試之前進(jìn)行的。 mm。圖2是NiAl合金的顯微結(jié)構(gòu)，圖3是NiAl(Fe)合金的顯微結(jié)構(gòu)，二者都是溫度為750 176。C、壓力75 Mpa。圖2(a)顯示的顯微結(jié)構(gòu)與4 h時的蠕變相一致，圖2(b–d)為96 h的實驗。圖3(a)顯示的是NiAl(Fe)合金在4 h后的顯微結(jié)構(gòu)，圖3(b–c)為96 h之后，圖3(d)是400 h之后。對于兩種材料在750 ℃、4 h測試后和750 ℃、96 h之后，在NiAl合金試樣有一個明顯的亞晶粒形成標(biāo)志。NiAl(Fe)合金試樣在750 ℃、96 h發(fā)生具有長螺絲狀位移的滑移，顯示出許多特點。這個慢速滑移就這樣在滑移面內(nèi)形成。對于兩種材料100{010}的滑移仍然在進(jìn)行，此外100{011}方向的滑移也可以觀察得到。由于NiAl(Fe)合金有非常低的蠕變速率，400 h的蠕變時間需要產(chǎn)生一個等效的應(yīng)變，這個現(xiàn)象在NiAl二元合金材料中可以觀察得到。在這個蠕變等級水平下的應(yīng)變能很好的轉(zhuǎn)變?yōu)楹苌傥诲e但可以觀察得到的亞晶粒。這個亞晶粒在此應(yīng)變下的尺寸達(dá)到20 um。在這兩種情況下決定了滑移系為100{010}。在正常的應(yīng)變速率變形的載體100 [2]為主要載體的錯位。{110}和 {001}滑移面也能觀察到。100{001}和100{011}滑移系也因此蠕變。在初級的蠕變區(qū)域里位錯相互作用的增加導(dǎo)致蠕變率的減少。NiAl(Fe)合金的初級蠕變區(qū)域也顯示了100 晶向族的菱柱循環(huán)。在NiAl和 NiAlFe合金的100 和111 晶向族都沒有發(fā)現(xiàn)超位錯。在穩(wěn)態(tài)的蠕變區(qū)域能觀察到個別的位錯纏結(jié)，位錯線圈和位錯網(wǎng)，但是主要的特征是亞晶粒邊界的逐漸形成和亞晶粒的低位錯密度。位錯網(wǎng)和亞晶界的觀察通常作用來解釋擴(kuò)散控制變形。蠕變應(yīng)變能夠通過擴(kuò)散直接形成，但是在更高的溫度被使用。位錯滑移形成不同的狀態(tài)取決于溫度、壓力狀態(tài)（高溫等同于低壓力）。交錯滑移在低溫狀態(tài)下是重要的。由于溫度是升高的，攀爬和滑移是交錯的，在最高溫度（對于這個模型）應(yīng)變能夠通過位錯滑移直接獲得。對于這實驗的這兩種材料的位錯展示了輪廓分明的滑移面，包括了伯格斯矢量。向NiAl合金中加入Fe元素降低整體的蠕變應(yīng)變，更顯著的是減小了穩(wěn)態(tài)的蠕變速率。鐵是一種強(qiáng)烈的固溶固化劑，但是它對擴(kuò)散系數(shù)也有顯著的影響[6]，可明顯降低，最大限度可降低10 %。滑移面為什么會從{100}改變成{100}和{110}的混合面還沒有完全弄清楚，但是這可能是由于滑移需要更大的應(yīng)變的原因。通常（例如：Ni3Al榮 等人[7]）這樣的改變是位錯定位的結(jié)果，這可能是圖3顯示的，而不是NiAl合金的任何顯微結(jié)構(gòu)。NiAl(Fe)合金中顯示高濃度的菱柱循環(huán)區(qū)域可能是通過滑移機(jī)制形成的，是由于在NiAl (Fe)合金擴(kuò)散比在NiAl合金中擴(kuò)散的慢。這些觀察結(jié)果還不是很明確仍需要進(jìn)一步的實驗。亞晶粒的形成似乎和時間和應(yīng)變有關(guān)，因為NiAl(Fe)合金試樣在96 h比NiAl合金試樣在96 h形成的亞晶粒少。這符合NiAl(Fe)合金擴(kuò)散速度較慢，但是在400 h 的NiAl(Fe)合金試樣在同樣的應(yīng)變條件下幾乎變形，更可能形成亞晶粒。多晶NiAl相進(jìn)行了單軸的壓縮蠕變試驗，是為了了解影響NiAl金屬蠕變強(qiáng)的因素。主要的結(jié)果如下。所有的蠕變曲線呈現(xiàn)兩個部分：正常的初級蠕變，其中隨著壓力越來越大蠕變率不斷減少；第二階段，顯示了穩(wěn)定狀態(tài)。1. 二元和三元NiAl合金位錯的Burgers矢量為100。在立方體中位錯滑移是初級蠕變的主要原因而且是主要的特點。兩個立方中的{001}和{011}滑移面都已觀察到穩(wěn)態(tài)蠕變階段，隨著{011}滑移蠕變應(yīng)變增加而增加。2．NiAl金屬蠕變速率與組成物緊密相連。二元鎳鋁合金中加入Fe元素增大了NiAl合金的蠕變強(qiáng)度，同時降低了整體蠕變應(yīng)變和蠕變速率。3. 蠕變速率受位錯滑移的影響。 4. 加入鐵可以生產(chǎn)強(qiáng)烈的固溶強(qiáng)化，但位錯擴(kuò)散系數(shù)減小，這將導(dǎo)致位錯滑移率下降，從而降低蠕變速率。參考文獻(xiàn)[1] J. R. Stephens, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 39 (1985) 381.[2] A. Ball, . Smallman, Acta Met. 14 (1966) 1517.[3] W. Lo ser, G. Vaerst, et al., Phys. Stat. Sol. (a) 160 (1997) 499.[4] . Liu, . Horton Jr., Mater. Sci. Eng. A192/193 (1995) 170–178.[5] A. Taylor, . Doyle, J. Appl. Crystallogr. 5 (1972) 201.[6] J. Jung, M. Rudy, G .Sauthoff, Mat. Res. Soc. Symp. 81 (1987) 263.[7] T. S. Rong, I. P. Jones, . Smallman, Acta Mater. 46 (1998) 4507.附 錄B 英文材料1