免费论文：热加工工艺对Nb-Si-Ti-Al-Cr-Hf系超高温合金构造与本能的感化

Nb-Si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，极具代替现有镍基合金动作将来发效果超高温元件资料的后劲。为了探求Nb-Si基超高温合金室温韧性和高温强度之间的平稳，正文中安排了具备Nb基固溶体相Nbss、Nb/Si复合物(Nb)5Si3和Laves相Cr2Nb三相构成的Nb-16Si-22Ti-2Al-(2,6,10,14,17)Cr-(2,6)Hf合金。商量了Cr、Hf含量和各别热加工工艺对于合金显微构造、断裂韧性、室温及高温强度的感化顺序，截止表白：1.铸态下，Nb-16Si-22Ti-2Al-(2,6,10,14,17)Cr-(2,6)Hf合金的构造重要由四相构成：Nbss、(Nb)3Si、(Nb)5Si3和Cr2Nb；热处置后，合金重要由三相构成：Nbss、 (Nb)5Si3和Cr2Nb相。2.Nbss中，Si含量很少，Cr饱和含量为14at.%；(Nb)5Si3中Al，Cr含量很少；在高Cr合金中展示的(Cr)2Nb相中，Ti生存富集局面，但含量随Cr含量的普及而贬低。3.对于200g电弧熔炼炉制备的试样，1375℃，100h热处置后比热处置前的室温断裂韧性普及幅度在15%~27%之间。跟着Cr含量的普及，铸态和热处置态试样的室温断裂韧性表露低沉趋向。Nb-16Si-22Ti-2Al-2Cr-2Hf因素合金展现最佳，铸态下KQ为11.81 MPa•m1/2，热处置态KQ为14.32MPa•m1/2。4.1375℃，100h热处置后试样高温收缩强度随尝试温度升高而贬低。1250℃和1350℃下，跟着Cr含量的普及，σ0.2基础上展现出渐渐低沉的趋向；这是因为Cr含量的普及引导合金资料熔点的低沉，尝试温度越逼近资料熔点，含Cr量高的资料高温收缩强度低沉越大。Nb-16Si-22Ti-2Al-2Cr-2Hf合金高温强度最高，1250℃下σ0.2为321MPa，1350℃下σ0.2为306MPa。5.对于5kg电弧熔炼炉制备的Nb-16Si-22Ti-2Al-2Cr-2Hf和Nb-16Si-22Ti-2Al-2Cr-6Hf合金，相构成普遍。最好热处置温度辨别为1500℃和1600℃。经过对电弧熔炼制备的Nb-16Si-22Ti-2Al-2Cr-2Hf和Nb-16Si-22Ti-2Al-2Cr-6Hf合金举行定向凝结，从构造定向上面看，15mm/h的成长速度比5mm/h更利于于遏制共晶两相构造的成长目标，构造定向功效鲜明，但个中仍生存其它成长目标的共晶构造。6.5mm/h定向凝结并1500℃热处置后，Nb-16Si-22Ti-2Al-2Cr-2Hf合金室温断裂韧性为13.08 MPa•m1/2，1250℃及1350℃高温下降服强度辨别为464MPa、253MPa；Nb-16Si-22Ti-2Al-2Cr-6Hf合金合金室温断裂韧性为20.33 MPa•m1/2，1250℃及1350℃高温下降服强度辨别为455MPa、255MPa。定向凝结并热处置1500℃后-16Si-2Cr-6Hf合金具备最好的韧性和高温强度的共同。

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