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《金屬間化合物felt2gtb的韌化及機(jī)理研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文金屬間化合物Fe2B的韌化及機(jī)理研究摘要金屬間化合物Fe2B具有良好的耐熔鋅腐蝕性能,但其硬脆性是導(dǎo)致整個(gè)材料表現(xiàn)為脆性斷裂的根源。本文首先利用固體與分子經(jīng)驗(yàn)電子理論及平均原子模型的方法,計(jì)算了(Fe1-xCrx)2B的價(jià)電子結(jié)構(gòu),然后分別對試樣Fe-8.8B-XCr(Mn、La)進(jìn)行力學(xué)性能檢測。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)Cr、Mn和La對試樣的組織形貌和Fe2B的硬度影響不大,試樣由Fe2B和鐵素體(含少量C、Si等雜質(zhì)的α)兩相組成,F(xiàn)e2B硬度值都接近于1100HV0.1,試樣(Fe,Cr)2B的抗彎強(qiáng)度可以由203MPa增大到387MPa,Cr、
2、Mn和La不同程度的提高了Fe2B的斷裂韌性,1/2以Cr的作用最為顯著,試樣(Fe,Cr)2B中Fe2B的KIc值可以由28.61MPam提高為65.85M1/2Pam。Cr置換固溶Fe原子后,B-B鍵的鍵能可以由5.6574kJ/mol增大到79.0047kJ/mol,F(xiàn)e2B中弱鍵鍵能的顯著增強(qiáng)使得其內(nèi)部的固有裂紋明顯減少,通過分析斷裂面的晶體學(xué)取向,發(fā)現(xiàn)試樣Fe-8.8B傾向于沿{110}晶面族進(jìn)行解理,而Fe-8.8B中添加Cr后,試樣沿著(110)面發(fā)生斷裂需要破壞的鍵能由203.9828kJ/mol增大為342.0531kJ/mol,增大了斷裂所需要
3、的能量,也起到了韌化Fe2B的目的。關(guān)鍵詞:Fe2B,金屬間化合物,耐熔鋅腐蝕材料,斷裂韌性i金屬間化合物Fe2B的韌化及機(jī)理研究RESEARCHONTOUGHNESSANDMECHANIMOFINTERMETALLICCOMPOUNDFe2BABSTRACTFe2Bisatypicalkindofintermetalliccompoundswiththebestbehavioroncorrosionresistancetomoltenzincandeigen-brittleness.ThisrestrictstheindustryapplicationforFe
4、2Bonhightemperaturestructurematerials.SoitisrequiredtoputupstudiesonimprovingtoughnessofFe2B.Inthispaper,thevalenceelectronstructureof(Fe1-xCrx)2Bhasbeencalculatedonbasisofsolidandmolecule’sempiricalelectrontheoryandaverageatommodel.ThentestsonFe-8.8B-XCr(MnorLa)sampleswereputintoeffe
5、ctforitsmechanicalproperties.Theresultsshowthat,there’slittleeffectsonthestructureofsamplesormicrohardnessofFe2BincludingCrorMnorLa.There’realsoFe2Bandα(includinglittleCorSi)andmicrohardnessisproximity1100HV0.1.Thebendingstrengthof(Fe,Cr)2Bcanberaisedfrom203MPato387MPa.There’reincreas
6、ingeffectsonthefracturetoughnessofsamples,especially1/21/2forCr,KIccanbeincreasedfrom28.61MPamto65.85MPam.Aftercalculation,itwasfoundthattheB-Bbondenergyincreasedfrom5.6574kJ/molto79.0047kJ/molobviously,whichcanlessenoccurrenceofinitialcracks.Itwasfoundthatthecrystallographicorientati
7、onoffractureplaneinFe-8.8Bis{110}.ForsamplesincludingCr,itneeds342.0531kJ/moltocrackalong(110),whichisgreaterthanFe2B.KEYWORDS:Fe2B,intermetalliccompounds,materialswithcorrosionresistancetomoltenzinc,fracturetoughnessii原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下,進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本學(xué)位論文的研究
8、成果不包含