合金材料在熱處理過程中的相變行為分析

合金材料在熱處理過程中的相變行為分析合金在903K下退火30小時(shí)，XRD譜圖顯示存在Cu2MnAl、β-Mn和γ-Cu9Al4相。退火過程中Cu2MnAl相的分解反應(yīng)導(dǎo)致了這兩種相的出現(xiàn)。基于前人對(duì)Cu-Mn-Al合金分解過程的研究表明，在800 ~ 900 K退火溫度下，Cu2MnAl相是亞穩(wěn)態(tài)的，可以分解為β-Mn和γ-Cu9Al4相。Cu2MnAl→β-Mn + γ-Cu9Al4。然而，x = 8合金表現(xiàn)出不同的分解行為。在退火過程中，Cu2MnAl相只分解為γ-Cu9Al4。這里沒有β-Mn相的痕跡。在x = 0的合金中，Cu2MnAl以多數(shù)相析出，而在x = 8的合金中，γ-Cu9Al4以多數(shù)相析出。

對(duì)熔紡樣品和退火樣品進(jìn)行了進(jìn)一步的TEM表征研究。為Cu50Mn25Al25和Cu50Mn25Al17Ga8熔紡合金的TEM顯微組織及其對(duì)應(yīng)的衍射圖。在x = 0和x = 8的合金中，可以觀察到在100 ~ 200 nm范圍內(nèi)形成納米尺寸的晶粒。Ga在Cu50Mn25Al25-xGax合金體系中的取代沒有導(dǎo)致任何顯著的組織變化。通過對(duì)合金的選區(qū)衍射圖分析，確定了Cu2MnAl的Heusler相。x = 8退火后條帶的TEM顯微組織和衍射圖所示。SADP分析揭示了兩種結(jié)晶相;Cu2MnAl和γ-Cu9Al4。這與x射線衍射分析的結(jié)果一致，也顯示了Cu2MnAl和γ-Cu9Al4相的形成。大晶粒為Cu2MnAl相，小晶粒為γ-Cu9Al4相。我們知道，在自然界中，Cu2MnAl相是鐵磁性的，而γ-Cu9Al4相是順磁性的。

用5K和300K的溫度測量Cu50Mn25Al25-xGax合金的磁化曲線。結(jié)果可知，在1500 ~ 2500 Oe左右的磁場中磁化強(qiáng)度是飽和的，說明條帶是比較均勻的鐵磁體。觀察了Cu50Mn25Al25-xGax合金在5 K和300 K下的軟磁行為。給出了由所有成分的M-H曲線導(dǎo)出的飽和磁化強(qiáng)度的列表。在5K和300K時(shí)，x = 0的組分的Ms分別為~95 emu/g和~85 emu/g。這與報(bào)道的合金的磁化值非常接近。由表1可以看出，Ms隨著Ga含量的增加而降低。在5 K時(shí)下降非常小。然而，對(duì)于下降到~20 emu/g產(chǎn)生鐵磁性的Cu2MnAl Heusler相只有在x = 8時(shí)才穩(wěn)定，這可能是導(dǎo)致Ms大幅度下降的原因。