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《粉末冶金多元鈮合金的制備及其性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要多元鈮合金具有熔點高、密度低，高溫高強等優(yōu)異性能，是重要的高溫結(jié)構(gòu)候選材料。粉末冶金法與熔煉法相比，可避免成分的偏析，得到的合金具有均勻的組織和穩(wěn)定的性能，目前利用粉末冶金法制備多相鈮合金在國內(nèi)外尚未有深入系統(tǒng)的研究。本研究采用機械球磨+真空熱壓工藝以及等靜壓工藝制備多相鈮合金，采用金相分析、XRD、SEM、EDS等分析手段對多元鈮合金的成分、顯微組織與氧化行為之間的關(guān)系進行研究；通過熱模擬高溫壓縮試驗考察合金熱變形行為，并對合金的室溫斷裂韌性和斷裂機理進行分析和探討。得到的主要結(jié)論如下：1、采用粉末冶金法，通過元素粉末的機械球磨獲得過飽和固
2、溶粉末，再進行真空熱壓反應(yīng)可制備出致密度為97．1％的多元鈮基復(fù)合材料。經(jīng)熱等靜壓工藝制備的多元鈮合金致密度可達100％。2、相同溫度下，Nb．15Ti．11Al、Nb．15Ti．1lAl-10Si、Nb．15Ti．11Al一10Si．1C的氧化速率依次減小，在同等溫度下的氧化速率遠遠小于c103商業(yè)鈮合金。三種合金在1300℃恒溫氧化時形成了主要由SiO，、A120，、Nb205組成的復(fù)合氧化膜，合金中的鈦可以降低氧在基體中的固溶度并降低氧的擴散速率；硅在高溫時形成的熔融態(tài)SiO，有效抑制了Nb205的生長，保證了氧化膜的平整；C對合金抗氧化性
3、能的改善作用不明顯。由粉末冶金方法制備的鈮合金的組織均勻、細小，可以有效的防止內(nèi)氧化的發(fā)生。3、通過高溫壓縮試驗考察了合金的熱變形行為，并建立了合金的應(yīng)力一應(yīng)變本構(gòu)方程i=P54“[sinh(0．0033140-)]“8exp(一655．83×103／RT)。采用三點彎曲法測得合金的室溫斷裂韌性達到18．9MPa√磊，達到國際先進水平。關(guān)鍵詞；多元鈮合金，機械球磨，氧化行為，熱變形，斷裂韌性ABSTRACTNb．·basedmulti·-phasealloysshowpromiseforhigh··temperatureapplicationsd
4、uetotheirhighmeltingpoint，lowdensityandhi曲strengthsatelevatedtemperatures．ComparedtOfusioncasting，powdermetallurgicmethodmayavoidcomponentsegregationandcanbeemployedtoprepareNballoywithmorehomogeneousmicrostructureandstableperformance．However,thereisnosystemicstudyonNb．basedm
5、ulti—phasealloysmadebypowdermetallurgicmethod．Inthiswork，Nb-basedmulti-phasealloyswerepreparedbymechanicalalloyingfollowedbyhot-pressprocessandisostaticprocess．Theeffectsofcompositionandmicrostructureontheoxidationbehaviorofthesealloyswereinvestigatedbymeansof0M，XRD，SEMandEDS
6、．Thermaldeformationbehaviorandfracturemechanismwereinvestigatedbythetestofthermalcompressionathightemperatureandthree—pointbendingtest．Throughthestudy,thefollowingconclusionswereobtained：l、Usingasupersaturatedsolidsolutionpowderwasobtainedthroughmechanicalalloyingandthedensit
7、yofNb—basedmulti-phasealloyswasupto97．1％byfollowinghot—press．Then，hotisostaticpressinsuccessioncanhelpNballoysgetthedensityof100％．2、TheoxidationratesequentiallysloweddownfromNb．15Ti．11AltoNb．15Ti．11Al-10SiandNb—15Ti—11A1-10Si—lCatsametemperature．a(chǎn)ndtheseratesareallsmallerthan
8、commercialalloyC103inthesamecondition．1heoxidefilmmainlycomprisingof
