NbCr 2 /Nb及NbCr 2 /Cr两相合金的热稳定性和高温力学性能研究

发布时间：2022-10-30 17:35

　　相对于传统的Ni基高温合金,Nb-Cr合金具有更高的使用温度和良好的高温抗氧化性,得到了人们越来越多的关注。如何获得室温性能和高温性能的良好匹配成为制约Nb-Cr合金发展的重要因素。本文以机械合金化+热压制备的成分为Nb-22.5Cr和Nb-88Cr的NbCr₂/Nb合金和NbCr₂/Cr合金为研究对象,通过高温热暴露实验和高温压缩实验,研究了合金的热稳定性和高温力学性能,并在此基础上探讨了合金元素Mo、Si对NbCr₂/Nb合金以及合金元素Ni对NbCr₂/Cr合金热稳定性和高温力学性能的影响。结果表明:（1）NbCr₂/Nb合金热暴露后的硬度,断裂韧性和室温压缩性能变化较为明显,热稳定性较差,这与热暴露后,合金中的颗粒尺寸的变化以及两相界面处压应力的增加有关。1200℃下热暴露100h后,合金的硬度、压缩强度、屈服强度和塑性应变分别由热暴露前的7.31GPa、2760MPa、2476MPa和5.48%变化为6.80GPa、3641MPa、2293 MPa和19.1%。合金元... 

【文章页数】：149 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 NbCr_2/Nb及NbCr_2/Cr两相合金室温力学性能和抗氧化性研究概况
        1.2.1 室温力学性能研究概况
        1.2.2 抗氧化性研究概况
    1.3 NbCr_2/Nb及NbCr_2/Cr两相合金热稳定性研究概况
    1.4 NbCr_2/Nb及NbCr_2/Cr两相合金高温力学行为研究概况
    1.5 研究意义、目的和主要研究内容
        1.5.1 研究意义和目的
        1.5.2 主要研究内容
第二章 实验与方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验仪器、设备
    2.3 两相合金的制备
        2.3.1 机械合金化
        2.3.2 热压
    2.4 热稳定性研究
        2.4.1 热稳定性实验
        2.4.2 测试与表征
    2.5 高温力学性能研究
        2.5.1 恒温恒应变速率的高温压缩实验
        2.5.2 恒温恒载荷的高温压缩实验
        2.5.3 变形组织观察
第三章 NbCr_2/Nb两相合金热稳定性研究
    3.1 引言
    3.2 NbCr_2/Nb两相合金热稳定性研究
        3.2.1 NbCr_2/Nb两相合金热暴露前的物相、组织和性能
        3.2.2 NbCr_2/Nb两相合金热暴露后的物相、组织和性能
    3.3 Mo合金化对NbCr_2/Nb两相合金热稳定性的影响
        3.3.1 Mo合金化的NbCr_2/Nb两相合金热暴露前的物相、组织和性能
        3.3.2 Mo合金化的NbCr_2/Nb两相合金热暴露后的物相、组织和性能
    3.4 Si合金化对NbCr_2/Nb两相合金热稳定性的影响
        3.4.1 Si合金化的NbCr_2/Nb两相合金热暴露前的物相、组织及性能
        3.4.2 Si合金化的NbCr_2/Nb两相合金热暴露后的物相、组织及性能
    3.5 本章小结
第四章 NbCr_2/Nb两相合金高温力学性能研究
    4.1 引言
    4.2 恒应变速率条件下的高温力学行为
        4.2.1 NbCr_2/Nb两相合金恒应变速率下的高温力学行为
        4.2.2 Mo对 NbCr_2/Nb两相合金恒应变速率下的高温力学行为的影响
        4.2.3 Si对 NbCr_2/Nb两相合金恒应变速率下高温力学行为的影响
    4.3 恒应力条件下的高温力学行为
        4.3.1 NbCr_2/Nb合金恒应力下的高温力学行为
        4.3.2 Mo对 NbCr_2/Nb两相合金恒应力下的高温力学行为的影响
        4.3.3 Si对 NbCr_2/Nb两相合金恒应力下的高温力学行为的影响
    4.4 本章小结
第五章NbCr_2/Cr两相合金热稳定性研究
    5.1 引言
    5.2 NbCr_2/Cr两相合金热稳定性研究
        5.2.1 NbCr_2/Cr两相合金热暴露前的物相、组织及性能
        5.2.2 NbCr_2/Cr两相合金热暴露后的物相、组织及性能
    5.3 Ni合金化对NbCr2/Cr两相合金热稳定性的影响
        5.3.1 Ni合金化的NbCr2/Cr两相合金热暴露前的物相、组织及性能
        5.3.2 Ni合金化的NbCr2/Cr两相合金热暴露后的物相、组织及性能
    5.4 本章小结
第六章 NbCr_2/Cr两相合金高温力学性能研究
    6.1 引言
    6.2 恒应变速率条件下的高温力学行为
        6.2.1 NbCr_2/Cr两相合金恒应变速率下的高温力学行为
        6.2.2 Ni对NbCr_2/Cr两相合金恒应变速率下的高温力学行为的影响
    6.3 恒应力条件下的高温力学行为
        6.3.1 NbCr_2/Cr两相合金恒应力下的高温力学行为
        6.3.2 Ni对NbCr_2/Cr两相合金恒应力下的高温力学行为的影响
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 主要创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]CeO2颗粒对铌合金表面镀渗复合涂层抗氧化性能的影响[J]. 杨阳,黄祖江,唐仕光,董婉冰,李伟洲,张修海.  稀有金属材料与工程. 2017(12)
[2]铌合金表面渗镀复合涂层及其抗氧化研究[J]. 杨阳,黄祖江,唐仕光,李伟洲,张修海.  真空科学与技术学报. 2016(09)
[3]一种新型铌合金的高温变形行为研究[J]. 蔡小梅,郑欣,白润,王峰,刘辉,夏明星,王晖.  稀有金属材料与工程. 2016(04)
[4]铌基合金表面Al-B包埋共渗层的组织及抗氧化性能[J]. 秦泽华,杨阳,黄祖江,陈泉志,李伟洲.  材料保护. 2015(07)
[5]Nb/NbCr2合金表面硅化物涂层的高温抗氧化性能[J]. 乔彦强,李懋源,郭喜平.  材料研究学报. 2015(06)
[6]合金元素对Nb-Ti-Al-C合金氧化行为的影响[J]. 魏文庆,姜军生,陆述田,崔大伟,魏尊杰,张鹏.  材料热处理学报. 2015(05)
[7]TA15钛合金的高温蠕变行为[J]. 王琪,文智,江川,王斌,易丹青.  粉末冶金材料科学与工程. 2014(02)
[8]Cr含量对Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金组织及抗氧化性能的影响[J]. 陈丽群,郭喜平.  材料热处理学报. 2013(05)
[9]CeO2对铌硅基超高温合金硅化物渗层组织及抗氧化性能的影响[J]. 张艺,郭喜平.  中国有色金属学报. 2013(01)
[10]新型铌基合金及其变形阻力研究[J]. 蔡小梅,郑欣,李中奎,白润,王峰,夏明星.  稀有金属. 2010(S1)

硕士论文
[1]Nb-Cr系多元合金的微观组织及性能研究[D]. 张明军.西北工业大学 2007



本文编号：3699182