| 金屬間化合物主要是指金屬元素間、金屬元素與類金屬形成的化合物，各元素間既有化學計量的組分，但其成分又可在一定范圍內(nèi)變化而形成以化合物為基的固溶體。金屬間化合物以其介于金屬和陶瓷間的優(yōu)異性能，而成為新型結(jié)構(gòu)材料的重要分支，并獲得廣泛的應用。
1.熱處理方式
熱處理的目的在于獲得某種有序結(jié)構(gòu)，以改善其塑性和韌性。主要有如下幾種處理方式。
(1)高溫均勻化退火鑄態(tài)下的金屬間化合物一般存在著成分偏析和鑄造應力，高溫均勻化退火就是要消除鑄造應力并使合金元素進一步擴散均勻，為下一步處理奠定良好的基礎(chǔ)，該種處理一般在1000℃以上要持續(xù)十幾個小時。
(2)油淬為了增加金屬間化合物的室溫韌性，常常將其加熱到晶形轉(zhuǎn)變或相變溫度，然后放入油中進行淬火處理，如對Fe-Al金屬間化合物的典型處理工藝為：加熱至1000℃，保溫5h，然后置入700℃油中冷卻詳見參考文獻。
(3)形變熱處理這是目前為增加金屬間化合物韌性而進行的最有效的處理方式，主要是通過鍛造、軋制、擠壓等熱形變處理，使其組織結(jié)構(gòu)發(fā)生有利于增加韌性的方向轉(zhuǎn)變，典型工藝見文獻。
金屬間化合物的室溫脆性問題一直是困擾這類材料應用的一個問題。同一成分的合金，由于加工方法不同及工藝參數(shù)的改變，最終的顯微組織和力學性能可能相差甚遠，在金屬間化合物的制備中廣泛采用了熱機械處理工藝，采用這種方法能夠得到一般加工處理所達不到的高強度與高塑性良好配合的產(chǎn)品。
2.發(fā)展及應用前景
在金屬材料中，金屬間化合物一直用作金屬基體的強化相。人們通過改變金屬間化合物的種類、分布、析出狀態(tài)以及相對含量等來達到控制基體材料性能的目的。由于具有許多獨特的性能，金屬間化合物本身作為一類新型材料正得到日益廣泛的研究和開發(fā)。金屬間化合物由于具有耐高溫、抗腐蝕的性能，成為航空、航天、交通運輸、化工、機械等許多工業(yè)部門重要結(jié)構(gòu)材料；由于其具有聲、光、電、磁等特殊物理性能，可作為半導體、磁性、儲氫、超導等方面功能材料。特別是用作高溫結(jié)構(gòu)材料的有序金屬間化合物，具有許多良好的力學性能和抗氧化、耐腐蝕以及比強度高等特性，由于其原子的長程有序排列和原子間金屬鍵和共價鍵的共存，使其有可能兼具金屬的塑性和陶瓷的高溫強度，因而極具應用前景。
然而，金屬間化合物的脆性妨礙了它的應用。直到80年代初，金屬間化合物韌化研究取得兩大突破性進展，一是日本材料科學研究所的和泉修等在脆性的多晶Ni3Al中加入了質(zhì)量分數(shù)為0.02%～0.05%的B，使材料韌化，室溫拉伸伸長率從近于0提高到40%～50%；二是美國橡樹嶺國家實驗室發(fā)現(xiàn)了無塑性的六方D019結(jié)構(gòu)的Co3V中，用Ni、Fe代管部分Co，可使其轉(zhuǎn)變成面心立方的L12結(jié)構(gòu)，脆性材料變成具有良好塑性的材料。這些進展使人們看到了金屬間化合物高溫結(jié)構(gòu)材料的希望和前景，在世界范圍內(nèi)掀起一個研究熱潮。
目前作為高溫結(jié)構(gòu)材料的有序金屬間化合物，在國內(nèi)外進行重點研究并取得重大進展的主要為Ni-Al、Ti-Al以及Fe-Al三個體系的A3B和AB型鋁化物。 |
