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Ti元素对σ(FeV)物相稳定性的影响

谢毅 鲜勇 冯龙

谢毅, 鲜勇, 冯龙. Ti元素对σ(FeV)物相稳定性的影响[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(5): 42-46. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.05.007
引用本文: 谢毅, 鲜勇, 冯龙. Ti元素对σ(FeV)物相稳定性的影响[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(5): 42-46. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.05.007
Xie Yi, Xian Yong, Feng Long. Effects of Ti element on phase stability of σ(FeV)[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(5): 42-46. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.05.007
Citation: Xie Yi, Xian Yong, Feng Long. Effects of Ti element on phase stability of σ(FeV)[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(5): 42-46. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.05.007

Ti元素对σ(FeV)物相稳定性的影响

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.05.007
详细信息
    作者简介:

    谢毅(1983—),男,重庆万州人,硕士,讲师,研究方向:工程机械材料,E-mail:429819630@qq.com;

    通讯作者:

    鲜勇(1983—),男,四川南充人,博士,教授,研究方向:钢铁冶金、金属基复合材料,E-mail:cdxianyong@163.com

  • 中图分类号: TF823,TF841.3

Effects of Ti element on phase stability of σ(FeV)

  • 摘要: 为研究大尺寸过渡金属元素Ti对σ(FeV)物相稳定性的影响,通过电弧熔炼的方法制备了不同Ti含量的FeV合金,对其进行了物相鉴定和显微硬度分析。结果表明:随Ti含量从5%增加至15%,合金物相逐步从复杂结构的σ(FeV)物相转变为简单的体心立方α(FeV),由于Ti原子的固溶强化以及后续的σα相变,显微硬度呈现出先升高后降低的变化规律。Ti元素的引入降低了σ(FeV)物相的稳定性,抑制σ相的形成,原因在于随Ti含量增加,Ti元素削弱了σ相中d-d电子共价键合的主导地位,且更有利于形成配位数16的配位多面体,不满足形成σ(FeV)相的几何尺寸要求。
  • 图  1  试样的X射线衍射图谱

    Figure  1.  XRD partners of samples

    图  2  合金显微硬度(a)以及压痕(b-d)

    Figure  2.  (a) The microhardness and (b-d) indentation of the alloys

    (a) 合金显微硬度;压痕:(b) 5% Ti,(c) 10% Ti,(d) 15% Ti

    图  3  FeV合金晶体结构

    (a) σ(FeV)相;(b) α(FeV)相

    Figure  3.  Crystal structure of FeV alloy

    表  1  钒铁的化学成分

    Table  1.   Chemical composition of FeV %

    VCSiPSAlMnFe
    48.030.040.070.040.010.110.06Balance
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    表  2  不同拓扑密堆相的结构特征[7]

    Table  2.   Structural characteristics of various topologically close-packed phases

    物相单位晶胞原子数单位晶胞不同位点的数量
    CN12CN13CN14CN15CN16
    Laves1284
    24168
    μ137222
    M5228888
    R53271268
    P56242084
    δ56242084
    σ3010164
    A15826
    χ58242410
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    表  3  存在σ相的二元过渡金属体系的VET值[7]

    Table  3.   The VET of binary TM−TM systems with existence of σ phase

    VET合金体系
    5+7=12V−Mn,V−Re
    5+8=13V−Fe,Nb−Os,Ta−Os
    5+9=14V−Co,Nb−Rh,Nb−Ir,Ta−Rh,Ta−Ir
    5+10=15V−Ni,Ta−Pt
    6+7=13Cr−Mn,Cr−Tc,Cr−Re,Mo−Mn,Mo−Tc,Mo−Re,W−Tc,W−Re
    6+8=14Cr−Fe,Cr−Ru,Cr−Os,Mo−Fe,Mo−Ru,Mo−Os,W−Ru,W−Os
    6+9=15Cr−Co,Mo−Co,Mo−Ir,W−Ir
    7+7=14Mn−Tc,Mn−Re
    7+8=15Tc−Fe,Re−Fe
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    表  4  整数配位数以及对应的的R和1/R[7]

    Table  4.   Values of R, 1/R and corresponding values of CN

    CNR1/R
    11 0.884 1.131
    12 0.902 1.109
    13 0.976 1.025
    14 0.955 1.047
    15 0.896 1.116
    16 0.845 1.183
    17 0.801 1.248
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  • 收稿日期:  2021-07-05
  • 刊出日期:  2021-10-30

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