免费论文摘要：Ni-43Ti-4Al-2Nb-2Hf合金的单晶制备工艺及构造构造本能接洽

NiTi-Al基合金具备比强高、抗氧化性强、室温塑性好等特性，密度比镍基、铁基和钴基高温合金低20%安排，在石油化工、宇航航天等范围有很大的运用远景。连年对NiTi-Al基合金举行了微观构造和力学本能的发端接洽，但对于NiTi-Al基合金加工变形工艺、热处置工艺对其微观构造和力学本能的感化上面的接洽较少，，更加是NiTi-Al基合金的本征力学本能及其和晶体取向、微观构造的联系上面的接洽还未见通讯。所以，接洽NiTi-Al基合金的单晶制备工艺和取向遏制本领，及其对NiTi-Al基合金构造本能的感化，具备要害的表面意旨和运用价格。正文开始运用ProCAST软硬件对NiTi-Al基合金的定向凝结进程举行了数值模仿领会，拟订了有理的工艺参数，经过籽晶法LMC定向凝结本领制备出了表面因素49Ni-43Ti-4Al-2Nb-2Hf(at.%) 、尺寸为Φ15mm120mm的单晶铸棒，领会了定向凝结参数对直观和微观构造样式的感化，运用EBSD领会本领测定了NiTi-Al基单晶铸棒的成长取向，运用EPMA本领查看了单晶铸棒各别晶体取向的横、纵截面构造因素，接洽了各别晶体取向对NiTi-Al基合金单晶的构造及室温拉伸力学本能、高温力学本能的感化，并计划了NiTi-Al基合金单晶在室平静高温下的断裂体制。定向凝结49Ni-43Ti-4Al-2Nb-2Hf合金由重要由NiTi基体相和Ti2Ni相构成。 NiTi-Al基单晶铸棒横截面为十字状枝晶形貌，Nb元素在枝晶间产生过饱和固溶体NiTi相。Hf元素简单在枝晶间产生板条状的HfO2，而Ti2Ni相简单在枝晶间以难熔元素产生的固溶体或氧化学物理为介质形核长大。各别成长取向单晶试样的枝晶形貌各别，由此爆发的枝晶间距也各别，从而感化枝晶间的析出相含量及形貌。在所接洽的3个定向凝结抽拉速度中(5×10-6，1×10-5和1.5×10-5 m•s-1)，当保鲜温度为1600℃、保鲜20min时，跟着抽拉速度的减少，枝晶形貌越发准则，陈设越发精致，枝晶间NiTi基体相中固溶的Nb和Hf元素含量减少。跟着抽拉速度的减少，Ti2Ni相体积含量也随之减少，且形势以及散布都爆发变换。当抽拉速度为5×10-6 m•s-1及1×10-5 m•s-1时，Ti2Ni相仅在枝晶间析出，但当抽拉速度为1.5×10-5 m•s-1时，Ti2Ni相出此刻枝晶内，表露为十字状形貌NiTi-Al基合金单晶 [001]目标取向偏离度为3.8°时，试样的室温抗压强度可达1916.52MPa，应急为4.07%，弹性模量为50.28GPa。晶体成长取向为[014]目标时，室温抗压强度低沉为1590.81MPa，应急缩小为2.53%，弹性模量增至69.63GPa。[001]目标的NiTi-Al基合金单晶试样断裂体制为解理体制与延性撕裂体制彼此效率的准解理断裂。当[014]目标平行于轴向拉伸应力目标时，断裂体制重要为解理断裂。晶体成长取向偏离[001]目标5.9°时，NiTi-Al基合金单晶试样的850℃高温抗压强度可达228.78 MPa，蔓延率为31.0%； 800℃/137MPa高温长久寿命可达558.8h，850℃/80MPa高温长久寿命为89.7h~154.4h，850℃/137MPa高温长久寿命仅为15.9h。高温长久寿命受一次枝晶间距和[001]成长取向偏离度的感化。NiTi-Al基合金单晶过程800℃/558.8h的高温长久断裂后，在枝晶间弥漫散布着白色点状Nb-NiTi纳米析出相，并与NiTi基体β相生存取向联系，即[110]β//[010]Nb-NiTi。

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