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全金属间化合物微焊点的制备及性能表征研究进展 被引量:4
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作者 施权 张志杰 +3 位作者 高幸 魏红 周旭 耿遥祥 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1129-1143,共15页
基于微凸点和硅通孔的3D封装是一种通过多层芯片垂直互连堆叠,将芯片技术与封装技术进行结合的新技术,满足了电子产品微型化、高性能的发展需求,是实现下一代超大规模集成微系统的核心互连技术。3D封装技术对互连焊点有一个特殊的要求,... 基于微凸点和硅通孔的3D封装是一种通过多层芯片垂直互连堆叠,将芯片技术与封装技术进行结合的新技术,满足了电子产品微型化、高性能的发展需求,是实现下一代超大规模集成微系统的核心互连技术。3D封装技术对互连焊点有一个特殊的要求,即在向上堆叠芯片时,低级封装的焊点不应被重新熔化。低温下制备全金属间化合物(Intermetallic compound, IMC)微焊点为实现叠层芯片互连提供了新的解决方案。本文对近年来全IMC微焊点的制备工艺和基本原理进行综合分析;揭示Cu-Sn系统界面反应的扩散机制及IMC生长动力学规律;对比不同键合参数下全IMC微焊点的服役可靠性。最后,指出各种全IMC微焊点制备工艺的优缺点,并对其未来研究发展趋势进行展望。 展开更多
关键词 全金属间化合物微焊点 瞬态液相键合 温度梯度键合 电流驱动键合 超声辅助瞬时液相键合 瞬态液相烧结
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界面金属间化合物对铜基Sn-3.0Ag-0.5Cu焊点拉伸断裂性能的影响 被引量:12
2
作者 鞠国魁 韦习成 +1 位作者 孙鹏 刘建影 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1936-1942,共7页
研究了Cu/Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu焊点在(150±1)℃时效温度下,0~1000h不同时间时效后焊点的拉伸断裂性能以及界面金属间化合物(IMC)的组织形态和成分。结果表明:随着时效时间的延长,焊点拉伸强度降低,拉伸断裂主要发生于So... 研究了Cu/Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu焊点在(150±1)℃时效温度下,0~1000h不同时间时效后焊点的拉伸断裂性能以及界面金属间化合物(IMC)的组织形态和成分。结果表明:随着时效时间的延长,焊点拉伸强度降低,拉伸断裂主要发生于Solder/IMC界面或/和IMC/IMC界面,而且断口形貌逐渐由韧窝状断口为主向解理型脆性断口转变。SEM研究发现,时效过程中界面IMC不断长大、增厚并呈针状或块状从Cu/Solder界面向焊点心部生长,时效1000h的焊点中IMC分层明显。半焊点结构为Cu/Cu3Sn/Cu6Sn5/Solder,同时,在靠近铜基体的IMC中有Kirkendall空洞存在。 展开更多
关键词 金属化合物 Cu/Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu焊点 拉伸断裂 多层结构 柯肯达尔洞
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热循环条件下SnAgCu/Cu焊点金属间化合物生长及焊点失效行为 被引量:11
3
作者 肖慧 李晓延 李凤辉 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期38-42,共5页
研究了热循环过程中SnAgCu/Cu焊点界面金属间化合物的生长规律及焊点疲劳失效行为。提出了热循环条件下金属间化合物生长的等效方程以及焊点界面区不均匀体模型,并用有限元模拟的方法分析了热循环条件下焊点界面区的应力应变场分布及焊... 研究了热循环过程中SnAgCu/Cu焊点界面金属间化合物的生长规律及焊点疲劳失效行为。提出了热循环条件下金属间化合物生长的等效方程以及焊点界面区不均匀体模型,并用有限元模拟的方法分析了热循环条件下焊点界面区的应力应变场分布及焊点失效模式。研究结果表明:低温极限较低的热循环,对应焊点的寿命较低。焊点的失效表现为钎料与金属间化合物的界面失效,且金属间化合物厚度越大,焊点中的累加塑性功密度越大,焊点越容易失效。 展开更多
关键词 金属化合物 SnAgCu/Cu焊点界面区 热循环 可靠性 有限元
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TiAl基金属间化合物的显微组织与断裂韧性 被引量:6
4
作者 周科朝 黄伯云 +1 位作者 曲选辉 贺跃辉 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 1996年第3期111-114,共4页
通过复合热机械处理新工艺,得到了细小均匀的TiAl基合金的显微组织,并研究了这些显微组织的断裂韧性。结果表明:全层片组织的断裂韧性最高,近层片组织的稍次,双态组织的最低。最后分析了TiAl基合金的显微组织被均匀细化的... 通过复合热机械处理新工艺,得到了细小均匀的TiAl基合金的显微组织,并研究了这些显微组织的断裂韧性。结果表明:全层片组织的断裂韧性最高,近层片组织的稍次,双态组织的最低。最后分析了TiAl基合金的显微组织被均匀细化的原因。 展开更多
关键词 组织 断裂 韧性 金属化合物 钛铝合金
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定向凝固NiAl-Fe-Nb金属间化合物的显微组织和类超塑性行为 被引量:9
5
作者 齐义辉 郭建亭 崔传勇 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期245-249,共5页
研究了定向凝固Ni 2 0Al 2 7Fe 3Nb金属间化合物的显微组织和高温拉伸条件下的变形行为。结果表明 ,该合金的显微组织由枝晶 β NiAl相和枝晶间γ/γ′相组成。在 95 0~ 110 0℃之间以 5 .2× 10 -4~ 1.0 4× 10 -2s-1的初始... 研究了定向凝固Ni 2 0Al 2 7Fe 3Nb金属间化合物的显微组织和高温拉伸条件下的变形行为。结果表明 ,该合金的显微组织由枝晶 β NiAl相和枝晶间γ/γ′相组成。在 95 0~ 110 0℃之间以 5 .2× 10 -4~ 1.0 4× 10 -2s-1的初始应变速率拉伸变形时 ,该合金表现出类似超塑性的变形行为 ,应变速率敏感指数m在 0 .2 1~ 0 .4 5之间。在 10 5 0℃以 5 .2× 10 -3 s-1的初始应变速率拉伸时 ,获得最大延伸率 2 6 0 % ,m =0 .2 9。通过显微组织观察 。 展开更多
关键词 NiAl-Fe-Nb 定向凝固 金属化合物 组织 类超塑性
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激光熔覆Ti-Al金属间化合物复合涂层的显微组织和性能 被引量:10
6
作者 刘洪喜 李庆铃 +2 位作者 张晓伟 李正学 冷凝 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1140-1147,共8页
以Ti和Al在高温下的化学反应热力学条件为依据,利用激光熔覆技术在ZL117铝活塞零件表面制备金属间化合物TiAl_3增强的Al基复合涂层。借助XRD、EDS和XPS分析涂层的物相组成和结构特征,通过OM和SEM观察涂层的表面宏观形貌及其内部显微组织... 以Ti和Al在高温下的化学反应热力学条件为依据,利用激光熔覆技术在ZL117铝活塞零件表面制备金属间化合物TiAl_3增强的Al基复合涂层。借助XRD、EDS和XPS分析涂层的物相组成和结构特征,通过OM和SEM观察涂层的表面宏观形貌及其内部显微组织,运用马弗炉测试了熔覆涂层在静态空气中的高温抗氧化性能。结果表明,复合涂层主要由浅灰色网状组织TiAl_3、暗灰色网状间隙相α(Al)和少量晶须状Si组成。复合涂层中Ti以TiAl_3形式存在,在TiAl_3中结合能分别为460.53 eV(Ti2p1峰)和454.96 eV(Ti2p3峰);Al则以TiAl_3、Al_2O_3和Al的形式存在,3种物相中Al的结合能分别为73.60、75.82和72.90 eV。600℃恒温80 h下的氧化动力学曲线显示,相同氧化条件下,涂层氧化增质较为平缓,氧化速率小,具有较好的相对高温抗氧化性能,相对高温抗氧化值最大为2.64。熔覆涂层表面氧化产物为Al_2O_3和TiO_2,铝合金基体表面氧化产物为Al_2O_3和少量SiO_2。 展开更多
关键词 激光熔覆 金属化合物 复合涂层 组织 抗氧化
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Ni25Al15Cr多相金属间化合物的显微组织 被引量:3
7
作者 陈荣石 郭建亭 周继扬 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期499-503,共5页
研究了Ni25Al15Cr( 摩尔分数, % ) 多相金属间化合物合金的显微组织及热处理对其组织的影响。结果表明:1200 ℃24 h 均匀化后的冷却速度不仅影响β相中αCr 析出物的尺寸, 且影响β相的成分及体积分数;... 研究了Ni25Al15Cr( 摩尔分数, % ) 多相金属间化合物合金的显微组织及热处理对其组织的影响。结果表明:1200 ℃24 h 均匀化后的冷却速度不仅影响β相中αCr 析出物的尺寸, 且影响β相的成分及体积分数; 空冷后时效, β相分解成γ′相和有序度更高的β相, 炉冷后时效, β相保持稳定; 展开更多
关键词 NIAL合金 金属化合物 组织 热处理
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热等静压对NiAl-Cr(Zr)金属间化合物合金显微组织和性能的影响 被引量:3
8
作者 齐义辉 郭建亭 +1 位作者 崔传勇 李谷松 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期15-18,共4页
研究了铸造和经热等静压 (HIP)处理的 Ni Al- 33.5 Cr- 0 .5 Zr多相金属间化合物合金的显微组织和高温力学性能。结果表明 ,经 HIP处理后 ,共晶胞尺寸变化不大 ,但 α- Cr相变粗 ,变长 ;胞界上的 Ni2 Al Zr相转变为富 Zr相。HIP处理后 ... 研究了铸造和经热等静压 (HIP)处理的 Ni Al- 33.5 Cr- 0 .5 Zr多相金属间化合物合金的显微组织和高温力学性能。结果表明 ,经 HIP处理后 ,共晶胞尺寸变化不大 ,但 α- Cr相变粗 ,变长 ;胞界上的 Ni2 Al Zr相转变为富 Zr相。HIP处理后 ,压缩屈服强度明显提高 ,在 12 73K,应变速率为 1.0 4× 10 - 3s- 1时 ,σ0 .2 增加约 5 0 % ;应变速率为 1.0 4× 10 - 4 s- 1 ,5× 10 - 5 s- 1 时 ,σ0 .2 增加约一倍。在 1373K时 ,σ0 .2 增加的幅度较小。低应变速率时 ,HIP处理后的压缩真应力 -真应变曲线也与铸态的显著不同。高温压缩变形很好地符合幂指数规律和温度补偿的幂指数规律。TEM观察表明 。 展开更多
关键词 NIAL 组织 高温力学性能 镍铝-铬金属化合物合金
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热处理对钼-硅系金属间化合物显微组织和力学性能的影响 被引量:2
9
作者 杨海波 李伟 +1 位作者 单爱党 吴建生 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期26-28,共3页
以纯金属钼与纯硅为原料,通过电弧熔炼法制备了钼-硅系金属间化合物:Mo5Si3-Mo-Si2亚共晶和过共晶。在1 200℃分别对两种合金进行了真空退火。观察层状结构在合金中的形成、变化及重构。退火48h后在亚共晶合金中发现了发展完好的Mo5Si3(... 以纯金属钼与纯硅为原料,通过电弧熔炼法制备了钼-硅系金属间化合物:Mo5Si3-Mo-Si2亚共晶和过共晶。在1 200℃分别对两种合金进行了真空退火。观察层状结构在合金中的形成、变化及重构。退火48h后在亚共晶合金中发现了发展完好的Mo5Si3(D8m)/MoSi2(C11b)层状结构,层间距为几百纳米。测量了各合金退火前后的维氏硬度,研究了显微组织变化对维氏硬度的影响。 展开更多
关键词 钼-硅系 金属化合物 组织 力学性能
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显微组织对 Ti_3Al 基金属间化合物拉伸性能的影响 被引量:1
10
作者 葛景岩 顾可民 +1 位作者 张松 艾素华 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 1997年第2期92-94,共3页
对三种显微组织Ti3Al基金属间化合物在室、高温拉伸试验,用SEM和TEM观察试样的形变和断裂特征,并用微机处理实验数据,发现:材料的力学性能与断口和位错组态的变化密切相关.随固溶温度提高,强度增加,延性降低;随实验... 对三种显微组织Ti3Al基金属间化合物在室、高温拉伸试验,用SEM和TEM观察试样的形变和断裂特征,并用微机处理实验数据,发现:材料的力学性能与断口和位错组态的变化密切相关.随固溶温度提高,强度增加,延性降低;随实验温度升高,强度降低,延性增加.三种组织室温拉伸均为解理断裂,高温呈解理与沿晶混合断裂. 展开更多
关键词 金属化合物 组织 TI3AL 拉伸性能
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TiAl金属间化合物的定向凝固和晶向控制 被引量:40
11
作者 傅恒志 郭景杰 +3 位作者 苏彦庆 刘林 徐达鸣 李金山 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期797-810,共14页
在航空航天及能源领域有重要应用价值的TiAl基合金,由于其γ+α2片层结构的特点,采用定向凝固技术控制片层方向可以更好地发挥其潜能。从相与组织选择及晶体择优生长特性角度,讨论了具有包晶反应的高温γ TiAl合金的定向凝固与晶向控制... 在航空航天及能源领域有重要应用价值的TiAl基合金,由于其γ+α2片层结构的特点,采用定向凝固技术控制片层方向可以更好地发挥其潜能。从相与组织选择及晶体择优生长特性角度,讨论了具有包晶反应的高温γ TiAl合金的定向凝固与晶向控制,分析了晶向控制中引晶、合金化、调节成分与凝固参量及它们的综合作用所得到的结果与存在的问题,并提出了此领域今后应注意的方面。 展开更多
关键词 TIAI合金 金属化合物 定向凝固 晶向控制 组织
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高速电弧喷涂Fe-Al金属间化合物涂层 被引量:27
12
作者 徐滨士 朱子新 +2 位作者 刘燕 马世宁 张伟 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第F01期154-158,共5页
采用粉芯丝材和高速电弧喷涂技术(HVAS)制备了Fe Al金属间化合物涂层,并研究了涂层的显微组织和室温至650℃的滑动摩擦磨损性能。结果表明:Fe Al涂层的平均成分为Fe 20.0Al 14.1O(摩尔分数,%),主要相是Fe3Al,FeAl,α Fe,Al2O3及少量Al;... 采用粉芯丝材和高速电弧喷涂技术(HVAS)制备了Fe Al金属间化合物涂层,并研究了涂层的显微组织和室温至650℃的滑动摩擦磨损性能。结果表明:Fe Al涂层的平均成分为Fe 20.0Al 14.1O(摩尔分数,%),主要相是Fe3Al,FeAl,α Fe,Al2O3及少量Al;涂层具有较高的结合强度和硬度、较低的孔隙率及较高的高温耐磨性;高温下磨损面形成了大面积的氧化物保护层,降低了涂层的摩擦因数,而剥层磨损是涂层的主要磨损机制。涂层中Fe3Al和FeAl金属间化合物相较高的高温强度和硬度能有效地阻碍裂纹的产生、扩展及扁平颗粒的断裂,从而使Fe Al涂层表现出优异的高温耐磨性。 展开更多
关键词 FE-AL金属化合物 涂层 高速电弧喷涂 组织 高温滑动磨损
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H13钢表面激光选区熔覆Ni-Al金属间化合物涂层的组织与性能 被引量:13
13
作者 唐淑君 刘洪喜 +3 位作者 张晓伟 王传琦 蔡川雄 蒋业华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期1621-1626,共6页
通过控制Ni基自熔性合金粉末中Al的含量,在H13热作模具钢表面分别原位制备了Ni3Al和NiAl金属间化合物复合熔覆涂层。借助光学显微镜和X射线衍射仪对不同熔覆涂层的化学组成和物相结构进行了分析。结果表明,四种不同Al含量的熔覆层均显... 通过控制Ni基自熔性合金粉末中Al的含量,在H13热作模具钢表面分别原位制备了Ni3Al和NiAl金属间化合物复合熔覆涂层。借助光学显微镜和X射线衍射仪对不同熔覆涂层的化学组成和物相结构进行了分析。结果表明,四种不同Al含量的熔覆层均显现出平整致密、无明显缺陷的宏观特征。随着Al含量的增加,熔覆层显微形貌呈现出底部枝晶区域增加及枝晶逐渐粗化,甚至出现胞状晶的现象。熔覆层在未加入Al时,其主要物相为Ni3Fe及(Ni,Cr)固溶体。随着Al含量的增加,主要物相则由最初的Ni3Al金属间化合物、(Ni,Cr)固溶体到Ni3Al、NiAl金属间化合物和(Fe,Cr)固溶体,再到最终Al含量达到13.9%时的NiAl金属间化合物和(Fe,Cr)固溶体。同时,Al含量的提高使得涂层中杂质相减少。熔覆层摩擦系数均低于基体,最高显微硬度为基体的3.5倍,耐磨性较基体提高了5.8倍。 展开更多
关键词 激光熔覆 H13钢 复合涂层 金属化合物 组织
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Zn/Fe及Zn/Fe-Si固态扩散偶中金属间化合物的生长 被引量:13
14
作者 李智 苏旭平 +2 位作者 贺跃辉 谭铮 尹付成 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1639-1644,共6页
研究固态Zn/Fe及Zn/Fe-Si扩散偶中金属间化合物的生长及硅的影响。对扩散偶在385℃下扩散30~300min的研究结果表明:在Zn/Fe扩散偶中,扩散层以δ相为主,ζ相和δ相之间具有平直的界面,随扩散时间的延长,δ相的厚度增加,ζ相逐... 研究固态Zn/Fe及Zn/Fe-Si扩散偶中金属间化合物的生长及硅的影响。对扩散偶在385℃下扩散30~300min的研究结果表明:在Zn/Fe扩散偶中,扩散层以δ相为主,ζ相和δ相之间具有平直的界面,随扩散时间的延长,δ相的厚度增加,ζ相逐渐被消耗,至退火300min时,dζ/dδ的值为O;但在Zn/Fe-Si扩散偶中,扩散层以ζ相为主,δ相呈小岛状伸入到ζ相层中,铁基体中的硅促进扩散初期ζ相的生长而抑制δ相的生长,并使δ层在扩散后期为完全的线性生长。3个扩散偶中总扩散层的生长均由扩散控制。 展开更多
关键词 Zn-Fe金属化合物 扩散偶 组织 生长动力学
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Fe_3Al金属间化合物及其复合涂层的组织结构与性能 被引量:12
15
作者 王灿明 孙宏飞 +1 位作者 宋强 万殿茂 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2005年第7期27-29,37,共4页
以Fe3Al金属间化合物粉末与WC混合粉末作为喷涂材料,采用热喷涂的方法在Q235钢基体上制备出复合涂层。对涂层组织与性能进行了分析。结果表明:该类涂层组织致密,硬度较高,具有良好的耐磨性能。
关键词 FE3AL 金属化合物 涂层 组织 耐磨性
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γ-TiAl金属间化合物研究现状与未来展望 被引量:10
16
作者 闫蕴琪 张振祺 周廉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期31-33,共3页
综述了γ-TiAl化合物的研究现状和未来发展动向。总结了显微组织与性能关系、脆性机理及合金化、改进组织等解决办法。
关键词 组织 性能 脆性 金属化合物 钛铝合金
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金属间化合物高温结构材料的研究动向 被引量:17
17
作者 曹阳 李国俊 《材料导报》 EI CAS CSCD 1994年第4期14-18,28,共6页
着眼于高温结构材料的应用,介绍了金属间化合物的分类及其制备技术和特殊加工工艺,评述了目前重点开发的几种金属间化合物结构材料,阐明了其进一步发展应着重解决的问题。
关键词 金属化合物 结构材料 合金化 脆性
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感应重熔Fe-Al金属间化合物涂层的制备及性能研究 被引量:5
18
作者 荣鼎慧 刘英才 +2 位作者 周拥军 张玉明 丁莉莉 《兵器材料科学与工程》 CSCD 2009年第2期84-86,共3页
采用Fe粉和Al粉的混合粉料,利用火焰喷涂加感应重熔制备出Fe-Al金属间化合物涂层,并在750℃退火2h。用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层的微观形貌,用X射线衍射仪(XRD)测定涂层的物相组成。并用维氏硬度计测得退火前后涂层显微硬度,发现涂... 采用Fe粉和Al粉的混合粉料,利用火焰喷涂加感应重熔制备出Fe-Al金属间化合物涂层,并在750℃退火2h。用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层的微观形貌,用X射线衍射仪(XRD)测定涂层的物相组成。并用维氏硬度计测得退火前后涂层显微硬度,发现涂层显微硬度退火前后变化很大,特别是手工混料涂层,退火后涂层显微硬度增幅高达150%。 展开更多
关键词 Fe-Al金属化合物涂层 感应重熔 退火 硬度
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激光铸造Ni_(75)Al_(25-x)Si_x多相金属间化合物 被引量:1
19
作者 樊丁 郑玉峰 +2 位作者 石旭麟 孙耀宁 张建斌 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2008年第1期6-9,共4页
利用激光铸造技术成功制备以原子百分比配置的Ni75Al25-xSix(x=0,20)多相金属间化合物合金.使用X射线衍射(XRD)、光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对合金进行物相鉴定及显微组织分析.使用显微硬度计对其进行显微硬度测试.结果表明,未添... 利用激光铸造技术成功制备以原子百分比配置的Ni75Al25-xSix(x=0,20)多相金属间化合物合金.使用X射线衍射(XRD)、光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对合金进行物相鉴定及显微组织分析.使用显微硬度计对其进行显微硬度测试.结果表明,未添加Si元素的合金主要由Ni3Al、γ-Ni和少量的NiAl相组成.显微组织呈细小、均匀的树枝晶,在枝晶间分布有层片状组织.添加原子分数20%的Si元素的合金,除了Ni3Al和-γNi外,还包括Al3Ni2和较多的NiAl相;显微组织呈均匀、致密的网状树枝晶生长;平均显微硬度742 HV,约为未添加Si元素合金的1.9倍. 展开更多
关键词 激光铸造 金属化合物 组织
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光束合金化合成Fe-AI系金属间化合物涂层的微观特征
20
作者 严寒 《中国光学》 CAS 2004年第6期75-75,共1页
TG174.445 2004064499 光束合金化合成Fe-Al系金属间化合物涂层的微观特征=Microstructure characteristics of Fe-Al intermetallic compound coating synthesized by light beam alloying[刊,中]/单际国(清华大学机械工程系.北京(1000... TG174.445 2004064499 光束合金化合成Fe-Al系金属间化合物涂层的微观特征=Microstructure characteristics of Fe-Al intermetallic compound coating synthesized by light beam alloying[刊,中]/单际国(清华大学机械工程系.北京(100084)),任家烈…∥清华大学学报(自然科学版).—2004,44(5).—585-588 为了改善钢铁材料的耐高温腐蚀性能,用光束合金化方法在45钢表面合成了Fe-Al金属间化合物涂层。采用扫描电子显微镜、能量弥散X射线分析和X射线衍射研究了光束合金化工艺参数(粉末预置量m和热输入量q)对合金化层的化学成分、显微组织及其物相组成的影响。实验结果表明,减小比能量(E=q/m)将导致合金化层的熔宽和熔深减小,从而使合金化层含Fe量减少。 展开更多
关键词 光束合金化 金属化合物涂层 观特征 合金化层 合成 组织 扫描电子显 工艺参数 物相组成 腐蚀性能
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