合金材料在热处理过程中的相变行为分析

合金材料在热处理过程中的相变行为分析合金在903K下退火30小时，XRD谱图显示存在Cu2MnAl、β-Mn和γ-Cu9Al4相。退火过程中Cu2MnAl相的分解反应导致了这两种相的出现。基于前人对Cu-Mn-Al合金分解过程的研究表明，在800 ~ 900 K退火温度下，Cu2MnAl相是亚稳态的，可以分解为β-Mn和γ-Cu9Al4相。Cu2MnAl→β-Mn + γ-Cu9Al4。然而，x = 8合金表现出不同的分解行为。在退火过程中，Cu2MnAl相只分解为γ-Cu9Al4。这里没有β-Mn相的痕迹。在x = 0的合金中，Cu2MnAl以多数相析出，而在x = 8的合金中，γ-Cu9Al4以多数相析出。

对熔纺样品和退火样品进行了进一步的TEM表征研究。为Cu50Mn25Al25和Cu50Mn25Al17Ga8熔纺合金的TEM显微组织及其对应的衍射图。在x = 0和x = 8的合金中，可以观察到在100 ~ 200 nm范围内形成纳米尺寸的晶粒。Ga在Cu50Mn25Al25-xGax合金体系中的取代没有导致任何显著的组织变化。通过对合金的选区衍射图分析，确定了Cu2MnAl的Heusler相。x = 8退火后条带的TEM显微组织和衍射图所示。SADP分析揭示了两种结晶相;Cu2MnAl和γ-Cu9Al4。这与x射线衍射分析的结果一致，也显示了Cu2MnAl和γ-Cu9Al4相的形成。大晶粒为Cu2MnAl相，小晶粒为γ-Cu9Al4相。我们知道，在自然界中，Cu2MnAl相是铁磁性的，而γ-Cu9Al4相是顺磁性的。

用5K和300K的温度测量Cu50Mn25Al25-xGax合金的磁化曲线。结果可知，在1500 ~ 2500 Oe左右的磁场中磁化强度是饱和的，说明条带是比较均匀的铁磁体。观察了Cu50Mn25Al25-xGax合金在5 K和300 K下的软磁行为。给出了由所有成分的M-H曲线导出的饱和磁化强度的列表。在5K和300K时，x = 0的组分的Ms分别为~95 emu/g和~85 emu/g。这与报道的合金的磁化值非常接近。由表1可以看出，Ms随着Ga含量的增加而降低。在5 K时下降非常小。然而，对于下降到~20 emu/g产生铁磁性的Cu2MnAl Heusler相只有在x = 8时才稳定，这可能是导致Ms大幅度下降的原因。