论文部分内容阅读
用非自耗真空电弧炉制备了不同化学成分的Fe-Ni-Co合金；分别用符合正电子湮没辐射Doppler展宽谱仪和正电子湮没寿命谱仪研究了Fe-Ni-Co合金中3d电子的行为、微观缺陷和电子密度；用霍尔效应测试仪测量了Fe-Ni-Co合金的电阻率；用硬度测试仪测量了Fe-Ni-Co合金的硬度；用迈克尔逊干涉仪测量了不同化学成分经不同热处理工艺制备的Fe-Ni-Co合金的热膨胀系数。讨论了不同化学成分和热处理工艺对tFe-Ni-Co合金的热膨胀系数的影响。本文的主要实验结果如下：(1)Fe、Ni、Co三种金属元素都有3d电子,其中部分3d电子尚未配对,当三种原子组成因瓦合金时d-d电子的相互作用增强。符合正电子湮没辐射Doppler展宽谱的结果表明：Fe64Ni32Co4合金中的3d电子信号在测试合金中是最强的,偏离该成分的Fe-Ni-Co合金的3d电子信号减弱。(2)分析不同化学成分的Fe-Ni-Co合金的正电子湮没寿命谱发现,Fe64Ni32Co4合金基体中的自由电子密度较大,且该合金的的缺陷浓度较低,缺陷的开空间最小；偏离该成分, Fe-Ni-Co合金基体中的自由电子密度降低,缺陷的开空间增大。(3)利用迈克尔逊干涉仪测量了不同化学成分的Fe-Ni-Co合金的热膨胀系数,实验发现：Fe64Ni31Co5合金的热膨胀系数最低,偏离该成分的Fe-Ni-Co合金的热膨胀系数增大。(4) Fe-Ni-Co合金的硬度随Ni含量的升高而升高；当Ni被Co取代后,随Co含量的增多,合金的硬度先下降后升高；超因瓦合金的电阻率普遍很低,退火后,其电阻率升高。(5)退火温度对于合金的微结构和性能有较大的影响：经800℃,20h退火,可以消除合金的组织应力,降低合金的缺陷浓度,提高低膨胀合金的稳定性。退火后,电阻率普遍升高、但是合金的硬度会降低。合金的热膨胀系数升高,对于不同化学成分进行比较后,我们不难发现,合金经退火后的正电子寿命谱参数：在测试的Fe-Ni-Co合金中,Fe64Ni32Co4正电子的平均寿命最短,即该合金的平均电子密度最大。