免费论文摘要：高铬铌硅合金构造及力学本能接洽

Nb-Si非金属间复合物基超高温合金具备熔点高、高温强度好、确定的室温韧性和较好的构造宁静性等特性，是宇航发效果叶片要害的候选资料之一，极具代替现有普遍运用的镍基合金动作将来发效果超高温元件资料的后劲。实行高温强度、室温塑性和抗氧化本能相配合是规范Nb-Si非金属间复合物基超高温合金运用的难点，也是连年来接洽的中心。现有材料表白，Si、Cr的含量同声激烈感化合金的高温强度、室温塑性和抗氧化本能，熔炼与成型本领激烈感化铸锭的完备性和构造特性。基于此，正文对准1150~1200℃的目的运用温度，采用在此温度下具备杰出抗氧化本能的高Si高Cr的Nb-16Si-22Ti-2Al-2Hf-17Cr合金，接洽了定向凝结工艺对合金显微构造的感化；并在此普通上符合贬低Si、Cr含量，采用了在此温度下具备杰出强度的Nb-12Si-22Ti-2Al-2Hf-14Cr合金接洽了定向凝结和热处置工艺对合金构造和本能的感化，截止表白：Nb-22Ti-17Cr-16Si-2Al-2Hf合金电弧熔炼态相构成为Nbss、α-Nb5Si3、Laves相NbCr2和小批的Nbss+ Nb5Si3共晶，定向凝结没有变换合金的相构成。在6mm/min的抽拉速率下沿用各别过热温度（1550、1650、1750℃）定向凝结制备Nb-22Ti-17Cr-16Si-2Al-2Hf合金，领会表露，在过热温度为1550℃时，Nbss相呈颗粒状，Nb5Si3相呈随机散布的块状或短板条状；跟着过热温度的普及，Nbss变化为枝晶状且沿轴向定向成长；在过热温度到达1750℃时，Nb5Si3相变化为有确定定向功效的长板条状。在1750℃下沿用各别抽拉速率（6、12、18mm/min）定向凝结制备Nb-16Si-22Ti-2Al-2Hf-17Cr合金，领会表露，跟着凝结速率的增大，构造鲜明细化，Nbss相、Nb5Si3相和NbCr2相的定向功效巩固，Nbss由低速下的颗粒状变化为粗枝晶、细枝晶状沿轴向定向成长；在凝结速率普及到18 mm/min时，Nb5Si3呈定向功效杰出的悠长条状。在1750℃下沿用各别抽拉速率（0.24、1.2、6、12、18mm/min）定向凝结制备Nb-12Si-22Ti-2Al-2Hf-14Cr合金，领会表露合金相构成为初生Nbss相，Nbss+α-Nb5Si3共晶及Laves相NbCr2。低速下（0.24，1.2mm/min）构造为共晶及NbCr2相，共晶沿轴向定向成长；到达6mm/min时发端展示Nbss枝晶，且共晶展示各别水平的歪斜。跟着抽拉速率的增大，共晶构造变细变短，由0.24mm/min时的宽500µm、长3000µm变为18mm/min时的宽50µm、长200µm。 经1375℃100h和1375℃10h热处置后，Nb-12Si-22Ti-2Al-2Hf-14Cr合金的相构成静止。随热处置功夫的延迟，合金因素越发平均。过程100h热处置后，抽拉速率为0.24 和1.2mm/min的合金试棒上展示了很多的孔洞和裂纹，个中孔洞重要散布于NbCr2相上，裂纹同声生存于NbCr2相和Nb5Si3相上 ；抽拉速率为6，12，18mm/min的合金试棒上基础没有孔洞和裂纹。Nb-12Si-22Ti-2Al-2Hf-14Cr合金的室温断裂韧性为3.2~14.1MPa•m1/2，个中未举行热处置的低速（0.24mm/min）定向凝结试样本能最差；经热处置之后，合金的断裂韧性一致有所普及，个中经1375℃10h热处置之后的试样断裂韧性均在10 MPa•m1/2安排及之上。合金的室温抗压强度随抽拉速率的增大呈增大趋向；经1375℃10h或1375℃100h热处置之后，合金的抗压强度大幅普及，由未热处置之前的几十普及到近300MPa。

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