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精细梯度构型化金属基复合材料制备基础与强韧机理
精细梯度构型化金属基复合材料制备基础与强韧机理引言精细梯度构型化金属基复合材料是一类具有优异性能的材料，在航空航天、汽车、电子等领域有着广泛的应用。
其制备基础和强韧机理是研究的热点之一。
本文将从多个角度对这一主题展开深入探讨，并结合个人观点加以分析。
一、精细梯度构型化金属基复合材料制备基础1.精细梯度构型化金属基复合材料的定义与特点精细梯度构型化金属基复合材料是一种由不同组分金属或金属间化合物组成的多层结构材料，其特点在于材料的成分、结构和性能在微观尺度上呈现出梯度变化。
2.制备方法及工艺常见的制备方法有堆叠压制法、激光表面合金化法、电化学沉积法等，这些方法都需要通过精密的工艺控制，在材料表面或内部形成梯度结构。
3.材料选择与设计在制备过程中需要选择合适的金属或金属间化合物作为基础材料，并根据应用需求设计出合理的梯度结构。
4.制备过程中的关键技术及挑战确保不同组分材料的界面结合质量、精确控制梯度结构的形成等都是制备过程中的关键技术和挑战。
二、精细梯度构型化金属基复合材料的强韧机理1.界面强化精细梯度构型化金属基复合材料的界面是其性能的关键影响因素，通过强化界面的结合力，可以有效提升材料的强度和韧性。
2.孪生结构梯度结构的金属基复合材料中常常形成孪生晶体结构，这种结构对材料的强韧性有着重要作用。
3.残余应力由于梯度结构的成分和性质存在变化，制备过程中会形成残余应力，这些应力对材料的性能具有显著影响。
4.变形机制在外力作用下，精细梯度构型化金属基复合材料的变形机制也是影响其强韧性的重要因素。
结论精细梯度构型化金属基复合材料的制备基础和强韧机理是一个复杂而又具有挑战性的研究领域。
通过对其制备方法、材料设计、强韧机理等方面的深入研究，可以更好地理解和把握这一材料的特性与应用。
在未来的研究中，需要更多地关注关键技术和挑战，不断推动这一领域的发展和创新。
个人观点作为一个专业的文章写手，我在撰写文章的过程中对精细梯度构型化金属基复合材料有了更深入的了解。
金属间化合物
④由于存在离子键或共价键，故金属间化合物往往硬而脆（强度高，塑性差）。但又因存在金属键的成分， 也或多或少具有金属特性（如有一定的塑性、导电性和金属光泽等）。
应用介绍
金属间化合物具有与原金属不同的结晶结构和原子结构，能形成新的有序超点阵结构，具有许多与众不同的 性质，而有别于目前广泛应用的金属或合金。在近几十年里得到了快速发展，应用领域也在逐渐扩大。
（1）高温应用 金属间化合物由于具有优于高温合金的耐热性、高的比强度、高的比寿命、高的导热性和高的抗氧化性，以 及具有优于陶瓷材料的韧性和良好的热加工性而受到广泛**，尤其受到航空部门的青睐。 金属间化合物（2）电磁应用 金属间化合物作为电磁材料是功能材料的一个分支，广泛应用于能源、通讯等领域。制成的磁性元器件具有 多种功能，如转换、传递、处理信息和存储能量等。 （3）超导材料 限制超导材料广泛应用的主要问题是超导转变温度太低，附加的冷却设备复杂。 （4）其他应用 用做贮氧材料、牙科材料等。
术语介绍
两种金属的原子按一定比例化合，形成与原来两者的晶格均不同的合金组成物。
金属间化合物 金属间化合物与普通化合物不同，其组成可在一定范围内变化，组成元素的化合价很难确定， 但具有显著的金属结合键。
其化学成分通常符合AmBn形式， 在金属功能材料中，有结构材料，如Ni3Ti、Ni3A1、NiAl、Fe3Al、FeAl、 Ti3Al和TiAl等可用作高温结构材料；磁性材料YCo5、 PcOsNd2Fe14B，形状记忆合金NiT，半导体材料GaAs、 InP，超导材料 Nb3Sn、V3Ga，储氢材料Lanis、FeTi、Mg2Ni等。
《Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中的组织细化和强韧化作用》范文
《Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中的组织细化和强韧化作用》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，钢铁材料在各种工程应用中扮演着至关重要的角色。
Cr-Mo-V-Nb调质钢作为一种重要的工程结构材料，具有优异的力学性能和良好的加工性能，广泛应用于航空、汽车、机械制造等领域。
其中，铌（Nb）元素的添加对钢的组织细化和强韧化作用尤为显著。
本文将重点探讨Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中的组织细化和强韧化作用。
二、Nb元素在钢中的作用机制1. 细化晶粒Nb元素在钢中能够与C、N等元素形成稳定的化合物，这些化合物在钢的凝固过程中作为非均质形核的核心，从而有效地细化晶粒。
此外，Nb还能抑制晶界处的元素偏析，进一步促进晶粒的细化。
2. 强化相的形成Nb的加入可以与钢中的其他合金元素形成复杂的金属间化合物，这些化合物具有较高的硬度和强度，能够有效地提高钢的力学性能。
同时，这些化合物还可以作为析出强化相，在钢的回火过程中析出，进一步提高钢的强度和韧性。
三、Nb元素对中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢的组织细化作用1. 改善热处理工艺Nb元素的加入可以改善钢的热处理工艺，使钢在热处理过程中晶粒更加均匀、细小。
这主要是因为Nb元素能够降低钢的临界淬火温度，使钢在淬火过程中更容易获得细小的晶粒组织。
2. 促进动态再结晶在热加工过程中，Nb元素可以促进动态再结晶的发生，使钢在热变形过程中晶粒得到进一步细化。
这有利于提高钢的力学性能和加工性能。
四、Nb元素对中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢的强韧化作用1. 提高韧性Nb元素的加入可以显著提高钢的韧性。
这主要是因为Nb能够与C、N等元素形成稳定的化合物，减少钢中的夹杂物和微孔洞等缺陷，从而提高钢的韧性。
此外，Nb还能促进钢中析出强化相的形成，进一步提高钢的韧性。
2. 增强强度由于Nb可以与钢中的其他合金元素形成高硬度的金属间化合物，因此能够显著提高钢的强度。
同时，这些化合物在回火过程中析出，进一步增强钢的强度。
福州大学材料科学基础课件金属间化合物
1、正常价化合物
2)β-ZnS型：结构与β-ZnS型相同， 属于面心立方格子，以负离子作面心立 方紧密堆积，正离子填入1/2的四面体 空隙中。 正离子的配位数为4，以负离 子的配位数为4。（模型说明） 化合物： MnS、 β-SiC等。 3）六方ZnS型：ZnS、AlN、CdS 等。
1、正常价化合物
3）类型： ■ AB型：面心立方结构—CaC、ZrC、 TiC、VC、VN、CrN、TiN等；体心立方 结构—TaH、NbH等；简单立方结构— WC、MoN等。（说明堆积情况） ■ A2B型：面心立方结构—Ti2H、 Zr2H、Fe2N、V2N、W2C、V2C。具有反 CaF2型结构。（模型说明）
3、受原子尺寸因素控制的金属间化合物
3、受原子尺寸因素控制的金属间化合物
（1）间隙相 1）概念：由过渡金属A与半径小的 非金属B组成的（B是C、H、N等），金 属原子占据正常质点位置，非金属原子 占据间隙位置。 2）特点：A与B之间电负性差值较 大；△γ = γ A-γ B/γ A≥41%；晶胞中A 与B比例是一定的。
3、受原子尺寸因素控制的金属间化合物
4、拓扑密堆相
Cr3Si型结构 Cr3Si型化合物是由（Ti、V、Cr）+ （Mn、Co、Fe、Al、Si、Ni）或（Ti、 V、Cr）+B族元素形成的合金。 Cr3Si相是一种具有高配位数的密排结构。 Cr3Si相具有超导性质。
5、金属间化合物的用途
独特的性质：具备独特的电学性质、磁 学性质、光学性质、声学性质、电学性 质、电子发射性质、催化性质、化学稳 定性、热稳定性和高温强度等。 可研制各种新型材料：高参数超导材料、 强永磁材料、贮氢材料、形状记忆材料、 热电子发射材料、耐高温耐腐蚀涂层、 高温结构材料等。
c14结构的金属间化合物 -回复
c14结构的金属间化合物-回复现代科学已经证明，金属间化合物是一类具有特殊结构和性质的化合物。
在这些化合物中，金属原子通过共享电子形成一个稳定的晶格结构。
金属间化合物的结构可以通常用c14结构来描述，这种结构是一种非常稳定且具有良好机械性能的结构。
C14结构的金属间化合物中，金属原子呈密堆积的排列方式。
这种结构是由彼此相连的平面层构成，其中平面层之间通过金属原子之间的键合连接。
这种结构的一个特点是，每个原子都与其他14个原子形成键合，因此被称为c14结构。
接下来，让我们详细介绍一下金属间化合物的c14结构及其相关特性。
首先，由于金属原子之间的键合较强，c14结构的金属间化合物具有较高的熔点和硬度。
这使得它们在高温条件下具有较好的热稳定性和耐磨性。
其次，c14结构的金属间化合物还具有良好的导电性和导热性。
这是因为金属原子之间形成的键能够提供电子在晶格中自由流动的通道。
因此，c14结构的金属间化合物常被用作导电材料和散热材料。
此外，c14结构的金属间化合物还具有一些其他的特殊性质。
例如，它们通常具有较高的弹性模量和抗蠕变性，使其在高温下具有较好的力学性能。
这种结构还使得金属间化合物具有较好的抗氧化性和耐腐蚀性。
另外，c14结构的金属间化合物还可以在特定条件下表现出超导性和磁性。
这是因为在c14结构中，金属原子之间的键合可以形成一个复杂的电子结构，使得其在低温或强磁场下表现出特殊的性质。
最后，c14结构的金属间化合物在科学研究和工业应用中有着广泛的应用。
例如，它们常被用作电子器件的金属导线、传感器、储能材料、合金增强剂等。
此外，c14结构的金属间化合物在材料科学领域也有重要的应用，例如用于制备超硬材料、高温合金以及磁性材料等。
综上所述，c14结构的金属间化合物具有特殊的结构和性质，包括高熔点、硬度、导电性和导热性等。
这种结构的金属间化合物具有广泛的应用潜力，对于材料科学和工业技术的发展具有重要的意义。
《Mg-Al金属间化合物合金化及其应用特性研究》
《Mg-Al金属间化合物合金化及其应用特性研究》篇一一、引言金属间化合物（Intermetallic compounds）因其独特的结构和性质，在众多工程材料中具有广泛的应用。
本文研究的对象是Mg-Al金属间化合物合金，它是由镁（Mg）和铝（Al）元素通过合金化过程形成的金属间化合物。
本文将详细探讨Mg-Al金属间化合物的合金化过程及其应用特性。
二、Mg-Al金属间化合物的合金化过程Mg-Al金属间化合物的合金化过程主要涉及两种元素的混合和反应。
首先，将纯镁和纯铝按照一定比例混合，然后在一定的温度和压力条件下进行热处理，使两种元素发生化学反应，形成金属间化合物。
在这个过程中，合金的成分、热处理温度和时间等因素都会影响合金的组成和性能。
三、Mg-Al金属间化合物的结构与性质Mg-Al金属间化合物具有独特的晶体结构和物理化学性质。
其晶体结构主要取决于合金的成分和热处理条件。
在适当的成分和热处理条件下，可以形成具有高硬度、高强度、良好耐腐蚀性和优良的加工性能的合金。
此外，Mg-Al金属间化合物还具有优良的电磁性能和热稳定性，使其在许多领域具有广泛的应用。
四、Mg-Al金属间化合物的应用特性1. 航空航天领域：由于Mg-Al金属间化合物具有高强度、轻质和高热稳定性的特点，使其在航空航天领域具有广泛的应用。
例如，它可以用于制造飞机和火箭的部件，以减轻结构重量并提高性能。
2. 汽车制造领域：Mg-Al金属间化合物的高硬度和良好的加工性能使其成为汽车制造领域的理想材料。
它可以用于制造汽车发动机、车轮和其他部件，以提高汽车的性能和降低重量。
3. 电子工业领域：由于Mg-Al金属间化合物具有优良的电磁性能，因此可以用于制造电子设备的壳体和散热器等部件。
此外，它还可以用于制造高灵敏度的传感器和电路板等元件。
4. 其他领域：Mg-Al金属间化合物还可以用于制造体育器材、医疗器械、化工设备等领域。
其优良的耐腐蚀性和加工性能使其在这些领域具有广泛的应用。
NiAl金属间化合物的韧化方法与机制
第26卷第6期 辽 宁 工 学 院 学 报 V ol.26,No.62006年12月 Journal of Liaoning Institute of Technology Dec.2006收稿日期：2006-03-24基金项目：辽宁省博士科研启动基金（20021071）；辽宁省教育厅科学研究项目（2004C002） 作者简介：李慧(1981-)，女，辽宁丹东人，硕士生。
NiAl 金属间化合物的韧化方法与机制李 慧1，韩 萍2，齐义辉1，佟圣旺3（1.辽宁工学院 材料与化学工程学院，辽宁 锦州 121001;2. 渤海大学 物理系，辽宁 锦州 121003；3. 辽河石油勘探局 总机械厂，辽宁 盘锦 124209）摘 要：综述了NiAl 金属间化合物的韧化方法，主要包括合金化、细化晶粒、制备单晶等。
同时介绍了这些方法的研究现状，并且分析了每种方法的韧化机制。
提出了采用适当的制备方法和加工工艺可以得到综合性能较好的NiAl 基金属间化合物。
关键词：金属间化合物；NiAl ；韧性中图分类号：TG113.25 文献标识码：A 文章编号：1005-1090(2006)06-0394-05Toughening Methods and Mechanisms of NiAl IntermetallicsLI Hui 1, HAN Ping 2, QI Yi-hui 1, TONG Sheng-wang 3（1.Materials & Chemical Engineering College, Liaoning Institute of Technology, Jinzhou 121001, China; 2.Dept. of Physics, Bohai University, Jinzhou121003, China; 3.Head Machinery Plant, Liaohe Petro Exploration Bureau, Panjin 124209, China ）Key words: intermetallics; NiAl; toughnessAbstract: The toughening methods of NiAl intermetallics, including alloying, refining crystal grain, single crystal preparation, etc were reviewed.The recent situation under study of these methods were described, and toughening methods were also analysed. The NiAl intermetallics which have favourable properties could be prepared by proper technics .长程有序金属间化合物NiAl 由于具有一系列优良的力学、化学和物理性能，例如高熔点（1 638℃）、低密度（5.90 g/cm 3）、高导热率（70～80 W/m ·K ）、高杨氏模量（240 GPa ）及很好的抗腐蚀抗氧化性等特点[1~3]。
高温金属间化合物
高温金属间化合物引言高温金属间化合物（High-Temperature Intermetallic Compounds）是一类具有特殊结构和性质的金属化合物。
它们在高温、高压和极端环境下具有出色的热稳定性、力学性能和耐腐蚀性能，因此在航空航天、能源、汽车制造等领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍高温金属间化合物的基本概念、结构特点、合成方法和应用领域等内容。
1. 基本概念高温金属间化合物是由两种或更多种金属元素组成的化合物，其晶格结构和化学成分在一定温度范围内保持稳定。
这些化合物通常具有高熔点、高硬度、低热膨胀系数和良好的耐磨性等特点。
2. 结构特点高温金属间化合物的结构特点主要体现在以下几个方面：•原子间距离大：金属间化合物的晶体结构中，金属原子之间的距离相对较大，这使得其具有较高的熔点和硬度。
•有序排列：金属间化合物的晶体结构中，金属原子通常以有序排列的方式存在，形成规则的晶格结构。
•复杂晶格：金属间化合物的晶格结构通常比单质金属的晶体结构更为复杂，包含多种不同的原子间相互作用。
3. 合成方法高温金属间化合物的合成方法主要有以下几种：•熔融法：将金属元素按一定比例混合，并在高温下熔融反应，得到金属间化合物。
•粉末冶金法：将金属粉末按一定比例混合，并在高温下进行压制和烧结，得到金属间化合物。
•气相沉积法：通过化学气相沉积或物理气相沉积技术，在高温下使金属元素在气相中反应生成金属间化合物。
4. 应用领域高温金属间化合物具有出色的性能，因此在以下领域得到广泛应用：•航空航天领域：高温金属间化合物在航空发动机、航天器结构材料等方面具有重要应用，能够提供优异的耐高温、耐氧化和耐磨损性能。
•能源领域：高温金属间化合物在核能、火电和新能源等领域具有重要应用，能够用于制造高温燃烧器、燃气轮机叶片等关键部件。
•汽车制造领域：高温金属间化合物在汽车发动机、刹车系统等方面具有广泛应用，能够提供高温、高压和耐磨损等性能。
b2金属间化合物
b2金属间化合物引言：b2金属间化合物是一类具有特殊结构和性质的化合物，其中b代表的是一种金属元素，2表示的是化合物中金属原子的个数。
这类金属间化合物在材料科学、能源存储等领域具有广泛的应用前景。
本文将从结构、性质和应用等方面介绍b2金属间化合物的相关内容。
一、结构：b2金属间化合物的结构特点是由两种金属元素交错排列而成，形成一种特殊的晶格结构。
这种结构通常具有高度的对称性和稳定性，对于材料的性能起到重要的影响。
例如，TiAl、NbAl等b2金属间化合物的晶格结构为六方密堆积结构，具有高硬度、高熔点和优异的高温强度。
二、性质：1. 机械性能：b2金属间化合物具有良好的机械性能，如高硬度、高强度和优异的抗腐蚀性。
这些性能使得b2金属间化合物在航空航天、汽车制造等领域中得到广泛应用。
2. 热学性质：b2金属间化合物的热学性质也十分引人注目。
例如，TiAl具有较低的热膨胀系数和较高的热导率，使其成为一种理想的高温结构材料。
3. 电学性质：b2金属间化合物中金属原子的电子结构决定了其电学性质。
例如，NbAl具有较低的电阻率和较高的超导转变温度，因此在超导器件和电子器件中有着广泛的应用。
三、应用：1. 高温结构材料：由于b2金属间化合物具有高熔点、高硬度和优异的高温强度，因此被广泛应用于高温结构材料领域。
例如，TiAl合金在航空发动机的叶片、涡轮盘等部件中得到了广泛应用，其具有较低的密度和良好的高温性能，能够有效提高发动机的性能和燃油利用率。
2. 电子器件：b2金属间化合物中一些具有特殊电学性质的化合物被应用于电子器件领域。
例如，NbAl作为一种超导材料，被广泛应用于超导磁体、超导电缆等领域。
其具有低电阻、高超导转变温度等特点，可以实现更高效的能量传输和储存。
3. 储氢材料：b2金属间化合物中一些具有储氢性能的化合物被应用于氢能储存领域。
例如，TiFe和TiMn等化合物具有较高的储氢容量和较快的储氢速率，可以用于氢燃料电池和氢能储存材料的制备。
Ni3Al基础知识
Ni3Al基金属间合金的研究S1******* 陈义高温结构材料起源于40年代军用飞机的需要, 目前已成为军用和民用高温燃汽轮机不可代替的关键性材料。
高温结构材料在高温下具有高强度, 以保证发动机的油耗不致过高; 具有很强的抗腐蚀能力, 在高温燃气的冲刷及腐蚀性介质的侵蚀下保持其性能; 还能长期安全可靠地工作。
而金属间化合物以其耐高温, 抗腐蚀和耐冲刷等特性成为航空航天、交通运输、化工机械等行业重要的结构材料, 并在近20年受到广泛研究。
由于金属间化合物晶体中金属键与共价键共存, 同时兼有金属韧性和陶瓷的高温性能, 因此具有很大的发展潜力。
由于金属间化合物Ni3Al 基高温结构材料在室温下具有优异的抗腐蚀性能, 受到工业界的注意, 但其晶间脆断是制约其工程化应用最大障碍, 表明这类材料具有巨大的应用潜力同时也存在一定缺陷。
1. Ni3Al 金属间化合物的特性Ni3Al 是一种具有L12 型晶体结构的长程有序金属间化合物( 表1) , 当接近其熔点时还能保持高度有序, 其晶格常数a= 0. 3561nm, 熔点为 ,杨氏模量, 电阻率为，热导率为, Ni3Al 金属间化合物熔点高, 抗高温氧化性能好, 有较高的高温强度和蠕变抗力以及强度大等特点, 而且在一定的温度范围内, 其屈服强度反而随温度的上升而提高, 这些特点都是高温结构材料所希望的。
2.合金元素在Ni3Al 金属间化合物中的作用2.1合金元素对力学性能的影响2.1. 1对强度的影响Ni3Al 在室温下通常强度不是很高。
但是大多数有序合金特别是那些具有L12 结构的大部分合金, 其塑性变形的一个显著特点是流变应力随温度升高而急剧增加。
Ni 基高温合金主要包括两相,固溶相 ( 无序的面心立方相, 具有A1结构)和中间化合物 ( 有序的面心立方相,具有L12 结构)。
通常,与无序或部分有序合金相比, 长程有序合金具有高的应变硬化速率。
W和Mo 的添加可大幅度地提高材料的高温抗拉强度和持久性能,W和Mo 同时加入要比单独添加Mo的强化效果好,但W和Mo 的加入降低了合金的塑性。
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(3)金属间化合物合金屈服强度通常随温度升高而提高，达峰值后则下降，称为R特性。此特性存在多种机制，面心立方可用交滑移机制来解释。原因是Ni3Al中反相畴界能各向异性，随温度升高，在热激活下位错由{11}交滑移到{100}，这是因为{100}的反相畴界能低。然而，由于{100}不是滑移面，高温时位错在该面上不能滑移，故使强度随温度升高二升高。其峰值温度取决于反相畴界能、堆垛层错能、高温滑移系开动等因素，一旦开动即再度强度下降。
2.2主量元素合金化
通常添加1%以上的元素，要使其改变晶格类型，使晶胞变小和提高对称性；促使滑移系开动，产生韧性第二相；产生韧性相；抑制环境脆性。例如体心立方Ti3Al加入β稳定元素Nb，可使塑性提高到3%。高Nb-TiAl合金具有远高于普通TiAl合金的强度，特别是很高的高温强度，同时保持相同的塑性。Nb强韧化的理论基础包括：(1)Nb降低TiAl合金的层错能，从~90mJ/m2降低到50~60mJ/m2；[4](2)Nb使γ相中含Al量降低，亚Al量TiAl中含有高浓度的Nb/Al反位原子缺陷[5]；(3)Nb促进普通位错的钉扎现象，促进孪晶位错开动与交截。在DO22型Al3Ti中加入适量的镍、铜、铁、铬、锰、银或锌等元素来置换Al3Ti中的铝原子，可获得稳定的L12型晶体结构Al3Ti基金属间化合物[6]，它是面心立方有序结构，对称性好．为塑性变形提供了足够的有效滑移系。
文献[2]总结了各种微量元素对金属间化合物抗环境氢脆的机理：1)铁可以有效抑制Co3Ti合金中由水汽诱发的环境氢脆，其机理是铁原子抑制了合金与水汽的表面反应；2)硼可以完全抑制有序态Ni3Fe合金中由氢气诱发的环境氢脆，其机理是硼原子偏聚在晶界上，降低了合金的晶粒尺寸，提高了合金的晶界强度，显著降低了氢原子的沿晶扩散系数；3)适量的稀土元素对NiAl合金进行微合金化，可以明显改善NiAl合金的室温塑性，而且还可明显增加NiAl合金的室温强度。郭建亭[3]等总结了稀土元素改善NiAl共晶合金室温压缩强度和塑性都和提高高温压缩强度和变形能力的机理：1)稀土元素使共晶胞的细化和层片间距的减小是主要原因；2)稀土元素偏聚于晶界和相界，可以消除晶界杂质，提高晶界结合力，改善晶界强度与塑性；3）稀土元素的原子半径较大，偏聚于晶界，降低晶界的有序度，减少Ni-Ni、A1-Al和Ni-Al之间的共价键，从而增加塑性；4）稀土元素的原子代替Ni和Al原子，产生固溶强化。
2金属间化合物结构材料强韧化方法
金属间化合物结构材料强韧化方法有很多，通常有微量元素合金化，主量元素合金化，控制微观组织，纤维强韧化，快速凝固细化晶粒等方法。
2.1微合金化法
通常加入质量分数小于1%B、Fe、C、Hf、Mn等元素，不使晶格类型、变形模式变化，改变晶界结构，不析出有害相，抑制杂质影响，提高结合强度。
金属间化合物结构材料的特性及强韧化方法
0前言
金属间化合物是指金属与金属、金属与类金属之间以金属键或共价键形式结合而成的化合物。金属间化合物与一般的化合物是有区别的。首先，金属间化合物的组成常常在一定的范围内变动；其次金属间化合物中各元素的化合价很难确定，而且具有显著的金属键性质。金属间化合物于20世纪30年代被发现，但由于其在室温下脆性大，延展性极差，很容易断裂，缺乏实用价值。经过50多年的实验研究，人们发现，含有少量类金属元素例如硼元素的金属间化合物其室温延展性大大提高，从而拓宽了金属间化合物的应用领域。另外，金属间化合物与金属及合金材料相比，金属间化合物具有极好的耐高温及耐磨损性能，高温下会使其硬度增加，是耐高温及耐高温磨损的新型结构材料。但金属间化合物要在商业中推广应用则必须提高合金的塑性、强度，克服室温脆性及解决合金成形等问题。
2.3控制微观组织或复合强化
材料的性能随材料的组织的变化而变化，如随晶粒的细化，材料强度线性增加，且大面积的界面将提供足够的晶界滑移机会，导致变形增加，材料的韧性也将显著增加。故可通过改变材料的微观组织来提高金属间化合物的强韧性。
Zhu等[7]通过MA-HIP技术获得了晶粒尺寸为200nm的Fe3Al金属间化合物，其室温压缩应变高达39%。以上研究结果说明晶粒尺寸纳米化能够有效提高Fe3Al金属间化合物室温塑性。然而Minamino等[8]用MA-SPS技术所制备的晶粒尺寸为80nm的Fe3Al金属间化合物室温压缩应变仅为14%，这说明晶粒尺寸的进一步减小反而不利于其室温塑性的提高。另外Morris-Muñoz等[9]对纳米Fe-Al金属间化合物室温断裂韧性的研究同样发现，晶粒尺寸小于40nm时，室温韧性反而下降。对工程TiAl合金的成分来说，首先要控制铝含量，为得到双相合金，对铝含量必须小于48%，单相γ-TiAl合金室温拉伸延伸率一般小于1%，合金化后双相TiAl合金室温拉伸延伸率可达l%~4%，室温屈服强度一般在500~600MPa。将合金进一步用W，Si，C，B合金化，可进一步提高高温强度，细化晶粒[10]。傅云义[11]等研究发现，在L12型Al67Mn8Ti25中添加0.5%~2%Nb，析出了DO22结构的第二相Al3(Ti，Nb)，能起到强韧化作用。Inoue M等[12]采用(MA+HP方法制备了Al2O3、SiC、TiC和TiB2增强FeAl(Fe-40Al)金属间化合物复合材料，复合材料的强度有明显提高，但韧性有所下降。
1金属间化合物结构材料的特性[1]
金属间化合物的塑性差、室温脆性及R特性与其原子排列、晶胞大小、结合键类型、晶界结合力及位错运动等有关。
(1)金属间化合物的溶质与溶剂原子按固定原子比例排列，是长程有序，结构复杂，对称性低，单位晶胞大，位错的柏氏矢量大，是造成塑性差的重要原因之一。当单个位错扫过长程有序晶体即留下一条反相畴界，使有有序结构破坏。如以超位错，即两个全位错中夹一片反相畴界而整体运动，长程有序的原子排列不会发。这种位错组态将导致低塑性。