有序合金中fcc→hcp相变温度内出现的缺陷.docVIP

第35卷　第1期1999年1月 金属学报 ACTAMETALLURGICASINICA 　Vol.35No.1January1999 有序合金中FCC→HCP相变温度内出现的缺陷 陈奇志　褚武扬 (北京科技大学材料物理系,北京100083) 3 颜庆云　B.J.Duggan (香港大学机械工程系,香港) 摘　要　利用TEM的高温台原位观察了Fe3Ge的L12相在780℃(在700℃以上L12转变为DO19)出现缺陷的过程.实验发现首先形核的是外禀层错,外禀层错比孤立的内禀层错扩展得快,并且扩展得较宽,它们有可能长大成为DO19相的核胚. Fe3Ge,FCC,HCP,外禀层错,TEM关键词　 中图法分类号　TG111.2　　　　　　文献标识码　A　　　　　　文章编号　0412-1961(1999)01-0001-05 THEDEFECTSFORMEDBEFOREFCC→HCPTRANSITIONIN THEINTERMETALLICCOMPOUNDFe3Ge CHENQizhi,CHUWuyang DepartmentofMaterialsPhysics,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083 A.H.W.Ngan,B.J.Duggan DepartmentofMechanicalEngineering,TheUniversityofHongKong,HongKong Correspondent:CHUWuyang,professor,Tel:(010Manuscriptreceived1998-04-18,inrevisedform1998-09-14 ABSTRACT　ThefaultingstagebeforeL12→DO19transitionwasstudiedbyinsituheatingexperimentsinTEM.Manyextrinsicstackingfaultswereobservedinsitu.Theextrinsicstackingfaultsextendedfasterandbroaderthanintrinsicstackingfaultsat780℃.TheextrinsicstackingfaultswereidentifiedasembryosoftheproductDO19phase. KEYWORDS　Fe3Ge,FCC,HCP,extrinsicstackingfault,TEM 　　在很多普通的无序合金中[1-10],FCC→HCP相变已有了较为深入、系统的研究.对于大多数无序合金,FCC→HCP相变是通过内禀层错的方式进行的,即Shockley不全位错在FCC的{111}面上运动,产生ABC|BCABC堆垛(竖线代表层错面),层错面附近的 相变(DO19结构)现象[13].Ngan等人[14]在Fe3Ge的退火L12相中观察到大量的内禀层错.因此有序合金中的内禀层错能否成为DO19的核胚,有序合金的FCC→HCP相变动力学与无序合金中的相变是否相同,O-C理论可否推广到有序合金均需要加以验证,这正是 堆垛次序BCBC是HCP结构的堆垛方式,因此FCC结构中的一个内禀层错是一个HCP核胚.如果每隔一层{111}面产生一个内禀层错,则HCP核胚得以加厚,FCC结构转变为HCP结构.Olsen和Cohen[11]在该相变机制基础上提出了FCC→HCP相变的核胚模型,并对临界核胚尺寸做了定量计算(O-C理论).他们的结论在无序FCC→HCP相变中得到了实验证实[12].然而对于有序合金中的FCC→HCP相变的研究还很少. 有序合金Fe3Ge中也存在FCC(L12结构)→HCP 3 本研究工作的目的.1　实验过程 　　实验所用的Fe3Ge在钮扣感应炉中熔炼(氩气保护),反复熔炼若干次使合金成份宏观均匀.X射线能谱(EDS)测试表明合金中Fe与Ge原子个数的比为3∶1,背散射电子衍射(EBSD)测试合金结构为DO19.DO19结构的Fe3Ge在真空炉中,600℃保持30d,DO19相几乎全部转变为L12相.TEM样品的制备方法 同文献[14],原位高温实验在JEM2000FX上完成,加速电压为200kV,原位观察温度为780℃. 本文采用的位错Burgers矢量定义与FS/RH规定相同.必须强调一点,文献[15]中的Thompson规则(关于一个内禀层错中二个偏位错分布次序的规律) 国家自然科学基金资助项收到初稿日期:1998-04-18,收到修改稿日期:1998-09-14作者简介:陈奇志,女,1963年生,副教授,博士 　2金　属　学　报35卷　只适用于(1/6)〈112〉型偏位