申湘宁, 孙利芳, 何竹风, 徐佳祺, 赵安厚, 赵今涛, 贾楠. 应力诱发B2向fcc相变对Ni-Fe-Al共晶合金加工硬化行为的影响[J]. 金属学报, DOI: 10.11900/0412.1961.2026.00099.

摘要 补充材料 相关文章 Metrics 全文: PDF(5402 KB)   摘要: Ni-Fe-Al共晶合金凭借优异的综合力学性能和良好的铸造性能备受关注。然而，双相共晶组织中特征微观结构的形成与演化机制以及其对宏/微观力学行为的影响尚不明确。本工作以Ni-Fe-Al共晶合金为研究对象，采用80%压下量冷轧结合650 ℃、3 min短时退火的热机械处理工艺，构造了由未再结晶fcc相(含高密度L12纳米相及位错网)与完全再结晶B2相(含高密度纳米畴及DO3析出相)组成的片层状共晶组织，对合金在拉伸变形过程中的微结构演化和力学行为进行了系统研究。结果表明，该合金展现出了优异的强韧性匹配，其屈服强度和抗拉强度分别达到1286和1657 MPa，均匀伸长率为16.3%。合金的加工硬化率曲线呈现出典型“驼峰状”特征，当真应变从0.05增至0.10时，加工硬化率由3350 MPa显著提升至4480 MPa。合金的高屈服强度主要源于固溶强化、fcc相中位错网与L12纳米相的复合强化，以及B2相中DO3相对位错运动的阻碍作用。良好的韧性和加工硬化率的跃升，则归因于应力诱发的B2向fcc相转变以及两相协同变形机制。 关键词 ： 共晶合金,  加工硬化,  微观组织,  微观结构演化,  相变     Abstract：Eutectic alloys with lamellar architectures have shown great potential in achieving an excellent combination of strength and ductility, yet it remains challenging to simultaneously optimize the constituent phases via conventional thermomechanical processing. This study investigates a Ni-Fe-Al eutectic alloy. A lamellar eutectic structure consisting of non-recrystallized FCC phase and fully recrystallized B2 phase was produced by cold rolling with an 80% thickness reduction followed by short-time annealing at 650 °C for 3 min. The FCC phase contains dense L12 nanoprecipitates and dislocation networks, while the recrystallized B2 phase consists of dense nanodomains and DO3 precipitates. The formation and evolution of the constructed microstructure and its influence on macro-mechanical behavior are systematically studied. The results show that the alloy achieves excellent mechanical properties with yield strength of 1286 MPa, tensile strength of 1657 MPa and uniform elongation of 16.3%. Notably, the work hardening rate curve exhibits a typical “hump-like” characteristic, increasing significantly from 3350 MPa at a true strain of 0.05 to 4480 MPa at a true strain of 0.1. The high yield strength is mainly attributed to the dislocation networks and L12 nanoprecipitates in the FCC phase, as well as the DO3 precipitates in the B2 phase, all of which impede dislocation motion. The good ductility and substantial enhancement of the work hardening rate benefit from the stress-induced B2 to FCC phase transformation driven by nanodomains and the cooperative deformation between the two phases during plastic deformation. Key words： Eutectic alloy    work hardening    microstructure    microstructure evolution    phase transformation 收稿日期: 2026-04-07      服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 申湘宁 孙利芳 何竹风 徐佳祺 赵安厚 赵今涛 贾楠 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/Y0/V/I/0 [1] 补充材料 Download [1] 杨何, 侯自勇, 胡兴益, 程金骏, 王亚茹, 范国华, 黄晓旭. 超高强不锈钢微丝表征技术：进展与展望[J]. 金属学报, 2026, 62(7): 1189-1206. [2] 刘丹, 白静, 章羽, 郭珂良, 刘新, 左良. Co、Si共掺杂调控Ni-Mn-Ti合金马氏体相变、磁性能和力学性能的第一性原理研究[J]. 金属学报, 2026, 62(7): 1310-1322. [3] 王玮, 张宇博, 赵燕, 王同敏, 李廷举. 高熵合金颗粒对选区激光熔化Al12Si合金固溶组织和力学性能的影响[J]. 金属学报, 2026, 62(6): 1009-1020. [4] 王彬, 赵鹏, 刘家伟, 张春波, 秦志伟, 董红刚, 李鹏. 热处理对FGH96高温合金惯性摩擦焊接头微观组织演变及力学性能的影响[J]. 金属学报, 2026, 62(6): 1043-1058. [5] 王明飞, 陶美悦, 宫臣, 彭博, 李廷举, 接金川. 直接退火与冷轧+退火处理Cu-Ni-Si/1010钢双金属复合材料的组织演变及强化机制[J]. 金属学报, 2026, 62(6): 1091-1104. [6] 郭恩宇, 杜泽龙, 李炳志, 王同敏. 基于同步辐射原位表征技术的镁合金研究进展[J]. 金属学报, 2026, 62(5): 890-904. [7] 陆善平, 孙健. 高强钢焊缝金属组织设计与强韧化机理研究进展[J]. 金属学报, 2026, 62(1): 1-16. [8] 曹睿, 刘梓申. 高强钢焊缝金属强韧性研究进展[J]. 金属学报, 2026, 62(1): 64-80. [9] 阴嘉琳, 石磊, 武传松. 超声振动对镁/铝异质合金搅拌摩擦搭接焊接头界面组织演变的影响[J]. 金属学报, 2026, 62(1): 133-147. [10] 瞿铁, 谢杨, 王重阳, 李利霞, 徐侠剑, 毛峙溆, 骆文泽, 黄智泉, 邓德安. 34CrNi1Mo/Q355B异种钢对接接头残余应力及焊后热处理对残余应力的影响[J]. 金属学报, 2026, 62(1): 203-216. [11] 李红, 姜玉清, 曹玉鹏, 王加友, 刘澍彬. 冷丝辅助旋转/摇动电弧窄间隙MAG焊缝成形特性及接头组织性能演变机制[J]. 金属学报, 2026, 62(1): 235-252. [12] 王洪瑛, 姚志浩, 李大禹, 郭婧, 姚凯俊, 董建新. 高 γ' 相含量粉末及变形高温合金组织和力学性能的异同性[J]. 金属学报, 2025, 61(9): 1364-1374. [13] 肖文龙, 臧晨阳, 郭锦涛, 冯佳文, 马朝利. 基于原位电阻法的7A65铝合金厚板双级时效工艺[J]. 金属学报, 2025, 61(8): 1153-1164. [14] 吴泽威, 颜俊雄, 胡励, 韩修柱. 双峰分离非基面织构AZ31镁合金板材反常中温轧制变形行为及机理[J]. 金属学报, 2025, 61(8): 1165-1173. [15] 谢旭, 万一博, 钟明, 邹晓东, 王聪. CaF2-TiO2 焊剂作用下EH36船板钢气电立焊焊缝金属组织优化及力学性能调控[J]. 金属学报, 2025, 61(7): 998-1010. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed