免费论文：Nb-Si-Hf-Ti-B-(Cr)合金构造与力学本能接洽

　　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基超高温合金室温塑韧性和高温强度之间的平稳，正文中安排了以Nb基固溶体相NbSS占主宰的Nb-(4,8)Si-6Hf-(10,20,30)Ti-2B-(4Zr)-(6,10,14)Cr合金。从显微构造、断裂韧性、室温及高温强度和氧化动作几个上面举行了体例的接洽，并商量了Si、Ti、Cr等元素对于合金本能的感化顺序。截止表白：(1)Nb-(4,8)Si-6Hf-2B-xTi (x=10,20,30)合金构造中重要由三相构成：Nbss、Nb3Si、Nb5Si3；铸态下，硅化学物理构造跟着Ti含量的减少，渐渐由不贯串散布趋于贯串的网状散布；硅化学物理数目随Si含量的减少而减少；热处置后，硅化学物理呈小岛状散布NbSS基体中；在增添各别含量的Cr之后，构造中展示了Cr2Nb相。(2)Ti在各相中散布较为平均；Hf在硅化学物理中散布较多；Cr则在NbSS相中散布较多，Cr从6at.%减少到14at.%时，对合金的构造的感化并不鲜明。(3)热处置后，合金的硬度完全低沉；不管是铸态，仍旧在热处置后，合金的硬度均随Ti、Cr含量的减少而增大；8Si合金的硬度一致高于4Si合金的硬度。(4)Ti的增添利于于断裂韧性普及，热处置后Nb-(4,8)Si-6Hf-2B-xTi系列合金的室温断裂韧性均大于18MPa•m1/2，个中30at.%Ti合金的断裂韧性最高可达38MPa•m1/2安排。热处置后Nb-(4,8)Si-6Hf-2B-20Ti-xCr (x = 6,10,14)合金的断裂韧性跟着Cr含量的减少而减小，个中4Si-6Cr和8Si-6Cr合金断裂韧性最大；从断口形貌领会得悉各别因素合金的断裂办法是普遍的，Nbss相为准解理断裂，而硅化学物理则属于脆性断裂。(5)热处置后Nb-(4,8)Si-8Hf-2B-xTi系列合金的室温σ0.2和σmax跟着Si和Ti含量的减少展现出增大的趋向；8Si-xTi合金的最大塑性别变化形εmax为5-10%安排，4Si-xTi的合金最大塑性别变化形εmax为20%安排；Zr重要感化着高Ti含量合金的力学本能。对于Nb-(4,8)Si-6Hf-2B-20Ti-xCr合金，跟着Cr含量的减少，合金的σ0.2和σmax渐渐增大；4at.%Si合金的最大塑性别变化形εmax居于6-9%之间，而8at.%Si合金量的最大塑性别变化形εmax逼近3%；含Cr合金在收缩进程中，当应力到达最大值之后，展现出较强的脆性别变化形特性。(6)Nb-(4,8)Si-6Hf-2B-20Ti-xCr合金在高温状况时，跟着温度升高，合金σ0.2和σmax强度值明显低沉。沟通温度下，高温强度随Si含量减少而增大。1150℃时，合金强度跟着Cr含量减少表露出增大的趋向；在1250℃和1350℃时，合金强度随Cr减少而低沉，Cr感化着高温状况下的力学本能。1250℃下氧化考查表白，Nb-(4,8)Si-20Ti-6Hf-2B-xCr的氧化增重为200-300mg/cm2，抗氧化本领较差。

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