材料科學基礎的問題

金屬或合金基體相與高度彌散的、基本上不溶於基體的金屬或非金屬相所組成的粉末冶金材料。其主要特征是高溫強度高和抗蠕變性能好。強化機理與沈澱強化類似。但沈澱強化合金在高於沈澱相生成溫度加熱時，沈澱相會發生粗化和重溶，因此使用溫度受到限制。而彌散強化合金，彌散相可以穩定到基體固相線溫度。彌散質點的存在改變了合金的屈服強度、加工硬化、蠕變和斷裂行為。高溫強度，特別是蠕變速率受彌散相幾何參數(即基體中質點間的間距、質點的直徑、形狀(長寬比))的影響。其機制既受位錯繞過第二相的影響，也受晶界滑移的影響，還沒有壹個被普遍接受的蠕變模型。彌散相選擇的壹般原則是：生成自由能高，熔點高，與基體不互溶，相界能低(即界面結合良好)等。彌散相通常是氧化物，也可以是穩定的金屬間化合物，甚至是純金屬。

典型的彌散強化材料有：(1)燒結鋁粉(SAP)。用表面氧化法制造。SAP有很高的高溫強度和抗蠕變性能，使用溫度達500℃，遠優於壹般鋁合金。它主要用於：反應堆中的核燃料包套，飛機機翼和機身，壓氣機葉輪，高溫活塞等。

(2)彌散強化銅。彌散質點壹般為Al2O3，常用內氧化法制造。經彌散強化後，銅的強度、硬度得到很大的提高，導電性降低不多。它常用作電阻焊的電極，白熾燈燈絲引線，電子管零件和電子工業中的其他材料。

(3)彌散強化高溫合金。最早的彌散強化鎳基合金是ThO2(2％)強化鎳(TD-Ni)。壹般用***沈澱法制得。用濕法制得的還有用Th02強化的Ni-Mo、Ni-Co、Ni-Cr-Al等合金。機械合金化法出現之後，又發展了壹系列鎳基、鐵基和鈷基合金。已經使用的有10多種。彌散相壹般為ThO2和Y203。表中列出了幾個典型的合金。MA754的性質優於ThO2-Ni-Cr，已成功地用作噴氣發動機葉片。MA956E是以Fe-Cr-Al為基的材料，有優越的抗氧化性和抗腐蝕性。MA6000E合金，1000h的斷裂應力在800OC以上遠優於TD-Ni和IN792。1100℃時，TD-Ni和IN792的1000h斷裂應力只有20～30MPa，而MA6000E還有160MPa。因此MA6000E是壹種好的葉片材料。

(4)其他。例如：彌散強化鉛(DS-Pb)，是惟壹類似於SAP的例子，彌散相為PbO，主要用於聲音衰減、化工器具、放射屏蔽和電池；含鋁、鋯的鎂合金(鋁和鋯均溶於鎂，但溶解後析出A1Zr4彌散相)；金屬間化合物FeAl3、FeNiAl9強化的Al-Fe合金等。

轉自：中國鋼企百科

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