《表2 不同NiAl含量铁基合金EDS分析》

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《纳米NiAl相对铁基合金显微组织、力学及氧化性能的影响》

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不同纳米NiAl含量铁基合金块体材料的扫描照片如图3所示，结合表2的EDS分析可知，图3中灰白色组织为铁基体（如点1所示），灰色区域为NiAl相（如点2所示）。当NiAl的质量分数为30%时，合金的微观组织如图3a所示，其中除灰白色铁基体与灰色区域的NiAl相外，还存在着大量黑色块状物质，其分布在基体与NiAl相的边界。通过能谱分析，判断其为FeO（如点3所示）。此外由于热压烧结工艺的影响，在烧结的过程中也形成了一定量烧结孔隙。NiAl的质量分数为40%、50%时，铁基合金的微观组织如图3b、c所示，与图3a相比，可以明显发现FeO以及烧结孔隙减少。当NiAl的质量分数为50%时，FeO与烧结孔隙几乎完全消失。此时NiAl增强相与铁基体的结合也更加紧密，组织更加均匀。当NiAl的质量分数为60%时，合金的微观组织如图3d所示，通过放大观察可以发现，在灰色区域中出现了一种浅黑色点状物质，EDS分析（如点4所示）推断其为Al2O3。通过对比四种成分的铁基合金，随着NiAl添加量的增加，合金中NiAl相逐渐增多，黑色FeO逐渐减少，结合图2的X射线衍射可知，NiAl的加入可抑制Fe的氧化。这是由于铝元素的氧化优先于铁元素，一定程度上抑制了铁的氧化。纳米NiAl相的加入细化了Fe基体的晶粒尺寸。由铁碳相图可知，在700℃以上开始有新相形成，此时铁基体开始黏性流动，而NiAl相为硬质相，熔点为1638℃，在基体中阻碍铁的流动，从而抑制了晶粒长大。