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NiAl基共晶合金的组织和力学行为及稀土合金化研究

NiAl-难熔金属的共晶合金是一种同时解决室温韧性和高温强度较为成功的合金系。本文就NiAl-9Mo共晶合金的韧脆转变及其蠕变行为和稀土元素对NiAl-28Cr-5.5Mo-0.5Hf共晶合金组织、性能的影响进行了深入系统的研究。采用铸造、热等静压和热处理工艺方法制备了研究材料,借助于X射线衍射、电子探针、俄歇能谱显微镜、扫描电子显微镜及透射电子显微镜等分析测试手段,研究了材料的微观组织结构和高温变形的机理,较系统地研究了组织结构和力学性能及高温变形之间的相关性规律。铸态的NiAl-9Mo合金通过热等静压法处理,研究了铸态和热等静压态的NiAl-9Mo共晶合金在不同应变速率下的韧脆转变行为。在相同的条件下,热等静压处理使得合金的塑性提高,强度和平均应变硬化率降低,也使得韧脆转变温度降低。铸态合金较热等静压态合金的韧脆转变温度更加依赖于应变速率的变化。在韧脆转变附近,该合金的断口形貌经历了NiAl/Mo相界剥离的脆性断裂到微孔洞聚  (本文共124页) 本文目录 | 阅读全文>>

《金属学报》2008年05期
金属学报

稀土元素在NiAl合金中的作用

NIAI合金具有熔点高、密度低、抗氧化性好以及导热率优异等特点,有望成为新一代高温结构材料,特别是涡轮导向叶片材料.然而,在中温以下NIAI合金塑性差,限制了它的实际应用.为了改善其塑性,近年来众多作者先后研究了不同稀土元素对NIAI合金组织和性能的影响.稀土元素位于元素周期表中第Hl副族,包括Se,Y和La系元素(15个)共17个,而且La系元素处于周期表中同一格内,这种特殊位置使之具有许多优异性能本课题组[1一13]先后报道了Se,Y,Ce,Nd,Dy,Ho和Gd这7种稀土元素作为微合金化元素对NIAI合金组织结构、力学性能和化学性能的影响.以下综述研究结果. 1稀土元素对NIAI合金微观组织的影响适量稀土元素可以细化合金组织,而过量的稀土元素形成富稀土相.NIAI一28C卜5.SMo--0.SHf属共晶合金(其基体成分为原子分数(%),下同),由黑色NIAI相和灰白色Cr(Mo)相构成,在共晶胞界处有不连续的NiZAIHf...  (本文共8页) 阅读全文>>

《金属学报》2013年11期
金属学报

NiAl-2.5Ta-7.5Cr-1B合金的微观组织、力学性能与摩擦磨损特性

金诚间化合物NiAl具有熔点高、密度低、导热性好、 抗w化性优异等特性,是极w潜力的高温结构材料[1_31. 多年来,闰内外学者采用固溶强化、第二相强化、铽化物 弥散强化(ODS)等方法,提高r NiAl合金的抗高温镐 变性能和宰溫断裂韧性,然而NiAl基合金还不能同时满 足足够的室温断裂韧性、与高温合金相比拟的蠕变强度以 及2%的室温拉仲辋性的要求.因而,目前NiAl除了作为涂层材料,还无法作为高温结构材料而得到广泛应用. 在拉伸条件下,多晶NiAl合金缺少5个独立滑移 系14_91,导致晶界变形不协调,引发合金过早断裂,没 有宏观塑性变形;然而在压缩条件下,合金具有2%-5%的压缩率添加合金化元素后,IE缩率可达6%- U%^'nl这主要是源于,压应力有利丨:抑制或消除晶体 中由于槊性变形引起的&种微观破坏.进-步制备多相 NiAl基合金,其屈服强度和压缩率可超过1300 MPa和 9%^],同时从有足够的宰温断裂韧性和与高...  (本文共8页) 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

几种新工艺制备的NiAl-Cr(Mo)共晶合金的组织与机械性能

长程有序B2结构金属间化合物NiAl由于具有密度低、导热性好、良好的抗高温氧化能力和较好的高温稳定性等优点,成为当前令人瞩目的一类材料,并有希望取代现有的Ni基、Fe基高温合金应用于更高的温度和更恶劣的环境中。但NiAl的室温脆性和高温强度低,阻碍了NiAl及其合金的实际应用。在脆性的NiAl基体中加入难熔的金属相形成共晶合金是改善NiAl合金性能的一种有效的方法。其中,等轴晶或柱状晶NiAl-28Cr-(6-x)Mo-xHf(1≥x≥0.15,原子百分比)共晶合金具有优异的高温强度和蠕变性能,而比重仅比NiAl增加6%,抗氧化性能也与NiAl相当。但存在于NiAl/Cr(Mo)相界的Ni_2AlHf相使相界呈台阶状,这使得合金的室温压缩塑性和韧性降低。本文研究了B、Dy的微合金化和喷铸、吸铸、粉末冶金及喷射沉积等先进的制备工艺对NiAl-Cr(Mo)共晶合金的性能的影响以及其机制。在真空非自耗炉中分别制备不同B和Dy含量合金的...  (本文共122页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳工业大学
沈阳工业大学

两种高温合金及NiAl共晶合金的显微组织和力学性能

本文开展了DZ417G、U720LI两种高温合金和NiAl-Cr(Mo)共晶合金的显微组织及力学性能的研究工作,为发展新型高性能高温结构材料提供重要的实验数据。研究内容包括:(1)DZ417G定向凝固合金的固溶冷却速率影响、循环热处理影响、长期稳定性、超温热处理影响;(2)U720LI变形高温合金的热稳定性和蠕变行为;(3)Ti含量对NiAl-31Cr-3Mo(原子百分数,下同)共晶合金显微组织的影响;(4)Ni-32Al-28Cr-3Mo-4Ti共晶合金的铸态组织、压缩性能、1000℃蠕变性能和断裂机制;(5)电磁离心铸造(EMCC)NiAl-28Cr-5.5Mo-0.5Hf-0.03P共晶合金的显微组织和压缩性能;结果表明:固溶处理后较快的冷却速度促进DZ417G定向合金中二次和三次γ′强化相的形核。在冷却速度较慢时,二次γ′相析出充分,并抑制了三次γ′相的析出。合金在固溶态的室温硬度随冷却速度的提高而增加。经980℃/16...  (本文共127页) 本文目录 | 阅读全文>>

辽宁工学院
辽宁工学院

微量元素C、P对NiAl基合金显微组织和力学性能的影响

本文研究了C、P微量元素对NiAl和NiAl-34Cr合金的显微组织和力学性能的影响。采用真空非自耗钨极电弧炉熔炼NiAl-C和NiAl-34Cr-P合金锭,利用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线等分析手段研究了材料的显微组织和相组成,利用硬度计测试了不同C、P含量合金的硬度,利用Gleeble1500试验机测试了NiAl-C合金的压缩性能。NiAl-C合金的组织是由单相NiAl组成,且晶粒较为粗大。随着C含量的增加,横向晶粒尺寸逐渐减小。热处理后的晶粒尺寸和显微组织与铸态合金相比变化不大。NiAl-C合金中的C元素大部分存在于晶界处,晶内含量较少。适量的C能够导致多晶NiAl的软化,即屈服强度和硬度降低以及室温压缩塑性的提高。C降低合金Peierls力是造成NiAl软化的原因。经过热处理后合金的硬度与铸态合金相比均有不同程度的下降,原因是高温处理下C脱溶析出。NiAl-34Cr-P合金的组织是由NiAl相、Cr相和Ni...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>