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综合利用多种电子显微表征技术(扫描电子显微镜(SEM),传统透射电子显微镜(TEM),高分辨透射电子显微镜(HREM),能谱分析(EDS))及透射电子显微镜原位加热技术,研究了快速凝固的Al70Cu10Cr20及Al75Pd20Mn5合金中准晶的形成、生长状态以及亚稳准晶在加热过程中的结构演变,旨在揭示其中不同类型亚稳准晶的相变过程以及相变前驱结构的变化特征。研究的主要内容与结论概要如下: (1)利用透射电子显微镜原位加热技术研究了急冷Al70Cu10Cr20合金的相变过程。结果表明,急冷Al70Cu10Cr20合金中的主相为富Cr亚稳二十面体准晶(I相),其在加热过程中长程准周期序被破坏。实验中首次观察到亚稳富Cr二十面体准晶相转变为具有体心立方结构的晶体相γ1,其空间群为I-43m,品格常数为0.91nm。 (2)对Al-Cu-Cr二十面体准晶、γ1相的成分及结构进行分析。结果表明I相到γ1相的转变为扩散型相变,相变经历形核与晶粒长大阶段。γ1相的形核阶段发生在700℃以下,其明显的晶粒长大阶段主要在700℃到750℃之间,且晶粒长大伴随着准晶基体中Cu及Al原子的扩散迁移以及原子团的瓦解,转变过程中并未观察到形成中间过渡相。 (3)利用扫描电镜观察,透射电镜观察对急冷Al75Pd20Mn5合金中准晶的形成及生长状态进行了研究。结果表明,急冷的Al75Pd20Mn5合金凝固组织中主相为具有1.6nm周期的亚稳十面体准晶(D相),与主相共生的还有少量的二十面体准晶(I相)和具有面心立方结构的Al稀固溶体界面相。 (4)利用透射电镜原位加热技术对急冷Al75Pd20Mn5合金中1.6nm周期的亚稳十面体准晶相变的前驱结构变化进行了研究。实验中观察到当加热温度达到350℃时,界面相已被周围十面体准晶吞噬消失;当温度达到600℃时,亚稳十面体准晶的长程准周期结构未发生明显的变化。对加热前后十面体准晶同一晶粒的选区电子衍射及HREM像进行了细致的对比分析,弱衍射斑的漫散说明加热后十面体准晶的长程准周期序变差。同时局域结构出现了更多的大原子团组态,这表明十面体准晶在发生明显结构转变之前的前驱结构中存在原子团局域再排列的调整。