Combined ab initio and experimental study of A2 + L21 coherent equilibria in the Fe–Al–X (X = Ti, Nb, V) systems

Alonso, Paula; Gargano, Pablo Hugo; Bozzano, Patricia B.; Ramírez-Caballero, Gustavo E.; Balbuena, Perla B.; Rubiolo, G.H.

doi:10.1016/j.intermet.2011.03.025

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“…Some metallic elements such as Si, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu and Zn have large solid solubility [37,82,83] and others such as Zr, Figure 8. (a) Shows the influence of temperature and Al content on the yield stress of binary intermetallics [37]; (b) Shows stress anomaly and strain rate sensitivity of Fe-39.5 at.…”

Section: Alloying Elementsmentioning

confidence: 99%

“…Some metallic elements such as Si, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu and Zn have large solid solubility [37,82,83] and others such as Zr, …”

Section: Alloying Elementsmentioning

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“…Some metallic elements such as Si, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu and Zn have large solid solubility [37,82,83] and others such as Zr, Nb and Ta have restricted solid solubility in Fe-Al intermetallics [83,84]. It has been shown that the β sublattice sites are preferred by Ti, W, V, Cr, Mo and Zr whereas Si atoms prefer the γ sublattice in a Fe3Al super-structure [40,85].…”

Section: Alloying Elementsmentioning

confidence: 99%

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A Review on the Properties of Iron Aluminide Intermetallics

2016

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Iron aluminides have been among the most studied intermetallics since the 1930s, when their excellent oxidation resistance was first noticed. Their low cost of production, low density, high strength-to-weight ratios, good wear resistance, ease of fabrication and resistance to high temperature oxidation and sulfurization make them very attractive as a substitute for routine stainless steel in industrial applications. Furthermore, iron aluminides allow for the conservation of less accessible and expensive elements such as nickel and molybdenum. These advantages have led to the consideration of many applications, such as brake disks for windmills and trucks, filtration systems in refineries and fossil power plants, transfer rolls for hot-rolled steel strips, and ethylene crackers and air deflectors for burning high-sulfur coal. A wide application for iron aluminides in industry strictly depends on the fundamental understanding of the influence of (i) alloy composition; (ii) microstructure; and (iii) number (type) of defects on the thermo-mechanical properties. Additionally, environmental degradation of the alloys, consisting of hydrogen embrittlement, anodic or cathodic dissolution, localized corrosion and oxidation resistance, in different environments should be well known. Recently, some progress in the development of new micro-and nano-mechanical testing methods in addition to the fabrication techniques of micro-and nano-scaled samples has enabled scientists to resolve more clearly the effects of alloying elements, environmental items and crystal structure on the deformation behavior of alloys. In this paper, we will review the extensive work which has been done during the last decades to address each of the points mentioned above.

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Section: Alloying Elementsmentioning

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“…Some metallic elements such as Si, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu and Zn have large solid solubility [37,82,83] and others such as Zr, …”

Section: Alloying Elementsmentioning

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Section: Alloying Elementsmentioning

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A Review on the Properties of Iron Aluminide Intermetallics

2016

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“…Sin embargo, este enfoque a menudo ha dejado al material con elevadas temperaturas de transición dúctil-frágil incluso cuando fue alcanzado el objetivo de incrementar la resistencia a la termofluencia [7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17]. El fortalecimiento de la solución sólida α-Fe (A2) por partículas intermetálicas coherentes fue menos intentado y podría ser una posible solución [18,19]. En trabajos previos y con el fin de resolver estas deficiencias, investigamos aleaciones ferríticas de Fe-Al-V con precipitación coherente de la fase L2 1 (Fe 2 AlV) sobre una matriz A2 [19,20].…”

Section: Introductionunclassified

“…El fortalecimiento de la solución sólida α-Fe (A2) por partículas intermetálicas coherentes fue menos intentado y podría ser una posible solución [18,19]. En trabajos previos y con el fin de resolver estas deficiencias, investigamos aleaciones ferríticas de Fe-Al-V con precipitación coherente de la fase L2 1 (Fe 2 AlV) sobre una matriz A2 [19,20]. Entre las posibles aleaciones, por presentar precipitados L2 1 de morfología esférica y sin efecto de coalescencia en alta temperatura, seleccionamos la superaleación 76Fe-12Al-12V [20,21].…”

Section: Introductionunclassified

Efecto de la sustitución de V por Ti sobre las temperaturas de transformación de fase y el desajuste de red matriz/precipitado en la superaleación 76Fe-12Al-12V

Ferreirós

Alonso²,

Vega³

et al. 2018

Matéria (Rio J.)

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RESUMEN Las aleaciones basadas en Fe-Al tienen un potencial considerable como materiales para aplicaciones estructurales en altas temperaturas. Sin embargo, su insuficiente resistencia a la termofluencia ha sido un obstáculo para su aplicación. La adición de un tercer aleante (Nb, Ti, Zr ó Ta) ha conseguido aumentar su resistencia a altas temperaturas, pero a costa de una baja ductilidad. En trabajos previos y con el fin de resolver estas deficiencias, investigamos aleaciones ferríticas de Fe-Al-V con precipitación coherente de la fase L21 (Fe2AlV) sobre una matriz A2. Entre las posibles aleaciones, por presentar precipitados L21 de morfología esférica y sin efecto de coalescencia en alta temperatura, seleccionamos la superaleación 76Fe-12Al-12V. Buscamos ahora un cuarto aleante capaz de incrementar la temperatura de coexistencia del campo de dos fases A2+L21 y en consecuencia la máxima temperatura de aplicación. Encontramos que las secciones isotérmicas del rincón rico en Fe de los diagramas de fases ternarios Fe-Al-V y Fe-Al-Ti poseen campos de fases similares. Además, la relación entre las energías de formación calculadas para los intermetálicos L21 con Ti y V, permite predecir una temperatura de equilibrio mayor para el Fe2TiAl que para el Fe2VAl. Por lo tanto, seleccionamos al Ti como posible 4to aleante en la superaleación 76Fe-12Al-12V. En este trabajo mostramos que la sustitución del vanadio por titanio incrementa levemente la temperatura máxima de existencia del campo A2 + L21, además el desajuste de red matriz/precipitado es anulado para un contenido de Ti entre 0,5 y 1 % atómico e incrementado en forma positiva a mayores porcentajes de Ti. Analizamos por otro lado la cinética de engrosamiento de los precipitados L21 hallando que la velocidad aumenta con el agregado de Ti y la morfología se modifica de esférica a cúbica.

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Al-Fe-Ti (Aluminum-Iron-Titanium)

Raghavan¹

2012

J. Phase Equilib. Diffus.

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Combined ab initio and experimental study of A2 + L21 coherent equilibria in the Fe–Al–X (X = Ti, Nb, V) systems

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A Review on the Properties of Iron Aluminide Intermetallics

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Efecto de la sustitución de V por Ti sobre las temperaturas de transformación de fase y el desajuste de red matriz/precipitado en la superaleación 76Fe-12Al-12V

Al-Fe-Ti (Aluminum-Iron-Titanium)

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