Cr-Ge-Si Alloys for High-Temperature Structural Applications: Microstructural Evolution
Cr-Ge-Si Alloys for High-Temperature Structural Applications: Microstructural Evolution
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用于高温结构应用的 Cr-Ge-Si 合金：微观结构演变
DOI：
10.1007/s11661-013-2091-2
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发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
M.C. Galetz
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A. Soleimani-Dorcheh;M.C. Galetz
研究了Cr-Si 1-x-Gex（0 <x< 15 at. pct）合金的显微组织演变（退火状态）。准等温截面的三元相图进行了评估，通过定量电子探针分析。形貌，相形成，化学分布，和压痕硬度的合金作为Ge/Si比的函数进行了研究。所有研究合金的显微组织均由Cr 3S固溶体和A15 Cr 3X金属间化合物相组成。Ge取代Si强烈改变了显微组织，使A15基体中的Cr-Cr 3Si共晶组织由片层结构转变为Cr 3Si共晶组织，并在基体中弥散分布Cr 3Si。EPMA化学分布图和X射线衍射结果证明了Si和Ge在A15相中的互溶性，通过形成Cr 3（Si，Ge）作为与Cr 3（Si 1 −xGex）组成的复合A15结构。在Ge合金化样品中观察到Crs_2O_3相内金属间相的结晶。压痕硬度结果表明，Si-Ge替代后，两相硬度均降低。然而，由Ge取代Si对固溶体相的硬度比对金属间相的硬度有更强的影响。
The microstructural evolution of Cr-Si1−x-Gex(0 <x< 15 at. pct) alloys was studied (in annealed state). The quasi-isothermal section of the ternary diagram was assessed by quantitative EPMA analysis. Morphology, phase formation, chemical distribution, and indentation hardness of the alloys were investigated as a function of Ge/Si ratio. The microstructure of all studied alloys consisted of Crsssolid solution and A15 Cr3X intermetallic phases. Substitution of Si by Ge strongly altered the microstructure by transforming the morphology from a lamellar eutectic Cr-Cr3Si system toward a peritectic one with dispersed Crssphase in A15 matrix. EPMA chemical distribution maps and X-ray diffraction results prove the mutual solubility of Si and Ge in A15 phase by forming Cr3(Si,Ge) as a complex A15 structure with Cr3(Si1−xGex) composition. Precipitates of the intermetallic phase within the Crssphase was observed in Ge-alloyed samples. Indentation hardness results showed that upon Si-Ge substitution the hardness of both phases was reduced. However, Si substitution by Ge had a stronger influence on the hardness of the solid solution phase than on the intermetallic phase.
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