球磨法制备Fe-1%C纳米晶及其热稳定性

【摘要】：采用机械球磨方法制备了Fe-1%C(摩尔分数)单相固溶体纳米晶粉体材料,通过扫描电镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)分析球磨时间对粉末形貌和晶粒尺寸的影响,应用Scherrer公式得出平均晶粒尺寸与球磨时间的关系。结果表明:在球磨机主转速为155 r/min条件下,球磨10 h时,得到Fe-C单相固溶体;球磨时间达到85 h以上时,合金粉末形貌及尺寸趋于稳定,晶粒尺寸稳定在8 nm左右。由于大量晶界以及微观应变的存在,获得的Fe-C纳米晶具有自发长大趋势。采用差热分析(DSC)手段研究不同等温条件下Fe-C纳米晶的热稳定性,结合晶粒长大热力学和动力学理论,求得晶界扩散激活能及稳定晶粒尺寸等参数,并分析讨论Fe-C纳米晶的晶粒稳定机制。