Fe3Al、FeAl等金属间化合物原子间排列长程有序、结合力强、兼有金属键和共价键的特征,具有优良的抗硫化腐蚀性和高温结构特性。此外,Fe-Al金属间化合物还表现出较高的比强度和中温强度,具有反常的屈服强度和温度关系,并且其原材料价格低廉,因此被认为是介于高温合金与陶瓷之间的一种新型高温结构材料,在航空、航天、汽车工业等领域具有广阔的应用前景。本文在教育部基本科研业务费项目(No.100402003)的资助下,开展了Fe-Al箔材叠轧复合——固相合金化法制备金属间化合物材料的研究。采用以铁箔、铝箔为原料,交替层叠、轧制复合、固相合金化反应的技术路线制备具有均匀微细组织的高性能Fe-Al金属间化合物材料。论文系统研究了轧制工艺与退火热处理工艺对材料组织与结构的影响,分析了不同工艺条件下Fe/Al界面扩散与相变反应,获得了优化的制备工艺参数。采用力学分析探讨了箔材叠轧过程中边裂及复合界面缺陷的形成机制,从金属流动与协调变形角度提出了改善板形质量与提高成材率的方法。论文获得了以下有价值的结果：(1)Fe、Al原料箔材厚度对叠轧复合板分层厚度及板形质量有显著影响。铁箔厚度为50μm,铝箔厚度为15u m时,叠轧复合板热处理后,金属间化合物层的生长行为较为理想。多道次轧制可使复合界面储存较高的变形能,对热处理阶段金属间化合物的生长较为有利。(2)热处理制度为500℃保温60min条件下,叠轧复合板热处理后Fe/A1界面区生成的金属间化合物层厚度约为2.6μ m。延长保温时间,金属间化合物层迅速变厚。提高热处理温度对金属间化合物层的生长有明显的加速作用。600℃保温60min后,叠轧复合板Fe/Al界面金属间化合物层的厚度达到13.0pm。(3)热处理制度为575℃保温60min时,对Fe/A1界面区域进行的扫描电镜线扫描分析显示,Fe、Al元素在界面区域出现了成分近于一致的平台区,在界面区域生成了金属间化合物FeAl3。热处理温度达到600℃时,相变进程明显加快,生成的金属间化合物相主要为FeAl3及FeAl2。(4)综合考虑箔材叠轧过程中金属流动与协调变形,通过受力分析发现,箔材边部附加拉应力的周期性积累与释放是导致叠轧复合版边部形成周期性裂纹的主要原因。