合金元素对Nb-Si-Ti超高温合金组织和氧化烧蚀性能影响研究
发布时间:2021-01-17 08:20
Nb-Si合金具有高熔点和低密度等特性,在替代传统的Ni基高温合金材料,运用于新型高推重比航空发动机涡轮叶片上具有很大潜力。研究表明,Nb-Si合金室温断裂韧性及高温抗氧化性能较差,因此不能直接用作叶片材料。但Nb基合金对多种元素有着很好的固溶能力,由此可以通过合金化的方法来改善其性能。本文针对Nb-Si-Ti合金在断裂韧性和高温性能方面的不足,研究Nb-Si-Ti-Mo-H f-Al-Cr高温合金的成分优化,研究不同温度下,不同合金成分组织变化规律,进而实现组织的有效控制,分析其室温下的断裂韧性和高温力学性能,从而获得综合性能优越的Nb-Si-Ti高温合金材料,对提升航空发动机推重比及其他高温环境下材料使用领域的发展发挥一定的促进作用。经过查阅文献和课题组做出的成果,Nb-17Si-20Ti-4Hf-8Ta-2Al-2Cr的室温断裂韧性高达12.8194MPa·m1/2,本文用Mo元素来代替Ta,利用正交试验来研究Nb-Si-Ti-Mo-Hf系合金的最优成分。通过对不同成分的Nb-Si-Ti-Mo-Hf合金进行微观组织观察,发现不同合金元素含量的Nb-Si合金的...
【文章来源】:哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】:86 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
中美军用航空发动机发展差距本文针对Nb-Si-Ti合金在断裂韧性和高温性能方面的不足,研究Nb-Si-Ti-Mo-Hf-Al-Cr高温合金的成分优化,研究其不同温度下和不同合金成分组织
中具有无可替代的作用,已得到广泛的应用。其中 Nb-Si 基自生复合究最近十几年得到广泛的关注。Nb-Si 二元相图(图 1-2)是进行 Nb-Si 基超高温合金成分设计的基础b-Si 二元合金中加入一定量的合金化元素,改善塑性较好 Nbss 相的化物相的强度,进而通过复合效应来提高合金的室温断裂韧性和高温能。
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文金使其完全熔化并保温一定时间,液体金属冷却液中,从而达到合金究了 Nb-Ti-Si 基超高温合金的有坩韧性大幅提高,其最大值达到 23.式相比较,有坩埚整体定向凝固技液态金属冷却结晶器,提高了合金合金能够加热到更高的温度,从而凝固技术相比较,有坩埚整体定向定向凝固中的一些问题:比如“集对流;(4)整体定向凝固时的定向杂的高性能部件可以被制备。
【参考文献】:
期刊论文
[1]Ti含量对Nb-Si基超高温合金组织及相成分的影响[J]. 王高举,郭喜平. 稀有金属材料与工程. 2016(02)
[2]Ti,Cr,Al和B合金化元素对α-Nb5Si3力学性能和电子结构的影响[J]. 邹爱华,徐江,黄豪杰. 物理化学学报. 2014(02)
[3]合金化对铌-硅基超高温合金组织和性能影响的研究进展[J]. 张松,郭喜平. 材料导报. 2012(19)
[4]Cr对Nb-16Si-22Ti-2Al-2Hf合金显微组织与高低温力学性能的影响[J]. 杨春艳,陈颖,沙江波. 航空学报. 2010(09)
[5]合金化对Nb-Ti-Si基合金组织及高温抗氧化性能的影响[J]. 郭金明,郭喜平. 稀有金属与硬质合金. 2008(02)
[6]Nb-Ti-Si基超高温合金的有坩埚整体定向凝固组织分析[J]. 姚成方,郭喜平,郭海生. 金属学报. 2008(05)
[7]合金元素对Nb-Mo-Si合金相平衡及Nb-Nb5Si3共晶组织形态的影响[J]. 刘肖,李玉龙,沙江波,马朝利. 复合材料学报. 2008(02)
[8]Hf对Nb-15W-5Si-2B合金室温和高温力学性能的影响[J]. 郑鹏,沙江波,刘东明,徐惠彬. 航空学报. 2008(01)
[9]元素合金化对Nb基高温合金组织和力学性能的影响[J]. 白润,郑欣,李中奎,王东辉. 稀有金属材料与工程. 2007(S3)
[10]微波烧结工作原理及工业应用研究[J]. 刘继胜. 机电产品开发与创新. 2007(02)
硕士论文
[1]合金化对Nb-Si合金组织及力学性能的影响[D]. 刘仁慈.哈尔滨工业大学 2009
本文编号:2982519
【文章来源】:哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】:86 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
中美军用航空发动机发展差距本文针对Nb-Si-Ti合金在断裂韧性和高温性能方面的不足,研究Nb-Si-Ti-Mo-Hf-Al-Cr高温合金的成分优化,研究其不同温度下和不同合金成分组织
中具有无可替代的作用,已得到广泛的应用。其中 Nb-Si 基自生复合究最近十几年得到广泛的关注。Nb-Si 二元相图(图 1-2)是进行 Nb-Si 基超高温合金成分设计的基础b-Si 二元合金中加入一定量的合金化元素,改善塑性较好 Nbss 相的化物相的强度,进而通过复合效应来提高合金的室温断裂韧性和高温能。
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文金使其完全熔化并保温一定时间,液体金属冷却液中,从而达到合金究了 Nb-Ti-Si 基超高温合金的有坩韧性大幅提高,其最大值达到 23.式相比较,有坩埚整体定向凝固技液态金属冷却结晶器,提高了合金合金能够加热到更高的温度,从而凝固技术相比较,有坩埚整体定向定向凝固中的一些问题:比如“集对流;(4)整体定向凝固时的定向杂的高性能部件可以被制备。
【参考文献】:
期刊论文
[1]Ti含量对Nb-Si基超高温合金组织及相成分的影响[J]. 王高举,郭喜平. 稀有金属材料与工程. 2016(02)
[2]Ti,Cr,Al和B合金化元素对α-Nb5Si3力学性能和电子结构的影响[J]. 邹爱华,徐江,黄豪杰. 物理化学学报. 2014(02)
[3]合金化对铌-硅基超高温合金组织和性能影响的研究进展[J]. 张松,郭喜平. 材料导报. 2012(19)
[4]Cr对Nb-16Si-22Ti-2Al-2Hf合金显微组织与高低温力学性能的影响[J]. 杨春艳,陈颖,沙江波. 航空学报. 2010(09)
[5]合金化对Nb-Ti-Si基合金组织及高温抗氧化性能的影响[J]. 郭金明,郭喜平. 稀有金属与硬质合金. 2008(02)
[6]Nb-Ti-Si基超高温合金的有坩埚整体定向凝固组织分析[J]. 姚成方,郭喜平,郭海生. 金属学报. 2008(05)
[7]合金元素对Nb-Mo-Si合金相平衡及Nb-Nb5Si3共晶组织形态的影响[J]. 刘肖,李玉龙,沙江波,马朝利. 复合材料学报. 2008(02)
[8]Hf对Nb-15W-5Si-2B合金室温和高温力学性能的影响[J]. 郑鹏,沙江波,刘东明,徐惠彬. 航空学报. 2008(01)
[9]元素合金化对Nb基高温合金组织和力学性能的影响[J]. 白润,郑欣,李中奎,王东辉. 稀有金属材料与工程. 2007(S3)
[10]微波烧结工作原理及工业应用研究[J]. 刘继胜. 机电产品开发与创新. 2007(02)
硕士论文
[1]合金化对Nb-Si合金组织及力学性能的影响[D]. 刘仁慈.哈尔滨工业大学 2009
本文编号:2982519
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