凝固冷却速率影响下al-pd-co复杂合金相的形成及分布特征 effect of cooling rate on the formation and distribution of al-pd-co complex alloy.pdfVIP

第29卷第4期 电子显微学报 V01．29．No．4 2010年8月 ofChineseElectron 2010-08 Journal MicroscopySociety 文章编号：1000-6281(2010)04-0311-06 凝固冷却速率影响下A1．Pd．Co复杂合金相 的形成及分布特征 刘镇洋，孙威+ (北京工业大学固体微结构与性能研究所，北京100024) 摘要：复杂合金相具有不同于传统金属的结构特征。为了搞清凝固冷却条件对铸态Al-Pd-co复杂合金相存在 元合金中复杂合金相形成和分布特征。通过比较不同凝固冷却速率下凝固组织的形貌和成份的变化，推断出 却速率的提高可导致另一具有复杂结构的w相的形成并与M—Al。Co。和O-A1。co．型相共生，其结构包含与 Al—Pd—Co十面体准晶同类的十面体原子团结构单元。 关键词：复杂合金相；电子显微技术；A1·Pd．Co；凝固冷却速率；结构分析 文献标识码：A 中图分类号：TB303；TGll5．21+5．3 复杂合金相是一类特殊的大单胞晶体相，其每 相的存在状态以及它们之间形成次序关系的报道。 个单胞内包含有成百甚至上千的原子。与通常的 本文通过制备具有不同凝固冷却速率的 简单晶体相结构不同的是，复杂合金相中的原子排 Al。。Pd。。co加三元合金，并结合多种电子显微学手 列可以构成原子团的形式形成特征结构单元，因 段，揭示受凝固速率影响的Al—Pd—Co复杂合金相的 此，对包括准晶相、晶体近似相在内的复杂合金相， 形成、结构和存在状态的变化特征，旨在为有目的 其晶体缺陷结构、物理性质上都显示出区别于传统 地调控合金制备中Al-Pd．Co复杂合金相的生长和 金属晶体的特异性¨qo。由于复杂合金相多以多相 分布提供有用的信息。 共存的状态存在于合金材料中，给研究复杂合金相 1 试验方法 本征的物理、力学性能带来极大的困难。复杂合金 相的生长控制是制备大块复杂合金相材料以及揭 高纯金属Al、Pd、Co(≥99．99％)在电弧熔炼炉 示其本征物理及力学性质的前提，因而对复杂合金 中氩气气氛保护下，反复多次熔炼，得到名义成分 相的形成条件和分布状态的了解一直是人们关注 为Al加Pd。。co：。的合金铸锭。随后从原始样品上切 的重要问题。 割质量为0．068g与1．276g的两块样品在电弧熔 复杂合金相形成体系中的复杂结构组织通常 炼炉中氩气气氛保护下重熔，得到两块冷却速率不 具有多样性。通过改变铸锭炼制过程的工艺参数， 同的合金铸锭。另一部分原始铸锭通过快速凝固 可以形成包括准周期结构在内的各种复杂结 制成甩带样品，甩带样品使用铜辊冷却，转速 3000 构”芦。。以往的研究几乎都集中在揭示这些复杂合 rad／min。在重熔过程中，样品底部与水冷铜模 金相的结构特征，对其在材料制备过程中的存在、 密切接触，所以质量大的样品冷却速率相对较低， 分布状态及各相之间的相互邻接关系方面的信息 而质量最小的样品冷却速率相对较高。同时，甩带 则相对很少。Al-Pd—co是一个重要的复杂合金相形样品相比铸态样品而言具有更高的凝固冷却速率。 成体系，在已报道的关于Al—Pd．Co复杂合金相的研实验样品按照其凝固冷却速率y由高到低依次为： 究中，多数都着眼于Al-Pd—co复杂合金相的结构研l。一甩带样品，2。一0．068g铸态样品，3’一1．276g