C和Ta元素的添加对Ni-Cr-Nb-P-B非晶合金性能的影响

发布时间：2018-04-05 20:31

  本文选题：非晶形成能力　切入点：热稳定性能　出处：《沈阳理工大学》2016年硕士论文

【摘要】：本文以Ni基非晶合金的研究为基础,选择Ni-Cr-Nb-P-B-C和Ni-Cr-Nb-P-B-Ta两种合金体系来作为研究对象。本实验是在高真空感应熔炼喷铸系统中采用铜模喷铸的方法来制备合金棒,利用Rigaku D max-2500 PC型X射线衍射仪(XRD)分析合金棒是否为非晶合金;利用差示扫描量热仪(DSC)对样品进行热稳定性的检测;通过压缩试验对合金棒进行力学性能的检测;利用电化学工作站进行极化曲线来测试非晶薄带的腐蚀性能电化学,所有实验均在室温下进行,其中腐蚀环境为3.5%wtNaCl、1mol/LHCl、1mol/LH_2SO_4、1mol/LHNO_3、1mol/LNaOH溶液;利用扫描电镜研究了压缩后合金棒的断口形貌及非晶薄带腐蚀后的形貌。研究表明,在Ni-Cr-Nb-P-B-C体系中,适量C含量的添加可以提高Ni_(68.6)Cr_(8.7)Nb_3P_((16.5-x))B_(3.2)C_x合金的非晶形成能力,当x=0.5时,Ni_(68.6)Cr_(8.7)Nb_3P_(16)B_(3.2)C_(0.5)合金可以制备出直径为2mm的非晶合金棒;适量C元素的添加提高了Ni基非晶合金的热稳定性能,当x=0.5、合金棒直径为1.5mm时,过冷液相区达到44.3K,相对x=0、直径为1.5mm的合金棒的过冷液相区增加了20.2K;随着C元素含量的增加,合金的压缩性能逐渐下降;在3.5%wtNaCl、1mol/LHCl、1mol/LH_2SO_4、1mol/LHNO_3、1mol/L NaOH溶液环境下,随着C元素含量的增加,非晶薄带的耐腐蚀性逐渐增强,且该合金体系在酸性溶液中表现出更好的耐腐蚀性能。在Ni-Cr-Nb-P-B-Ta体系中,当x=0.5时,直径为1.5mm的Ni_(68.6)Cr_(8.7)Nb_(2.5)P_(16.5)B_(3.2)Ta_(0.5)合金棒为完全非晶结构,而x为其他值时,则有晶态相析出;适量Ta元素的添加提高了该Ni基非晶合金体系的热稳定性能,当x=0.5时合金的热稳定性能最好,其过冷液相区宽度△T为40.6K,相对不含Ta元素的合金棒过冷液相区宽度增加了16.5K,具有较好的热稳定性,之后热稳定性能开始下降;随着Ta元素含量的增加,合金的压缩性能先升高后下降,当x=0.5时合金棒的压缩性能最高;在3.5%wtNaCl、1mol/LHCl、1mol/LH_2SO_4、1mol/LHNO_3、1mol/LNaOH溶液环境下溶液环境下,随Ta元素含量的增加,Ni基非晶薄带的耐腐蚀性逐渐增强,且该合金体系在酸性溶液中表现出更好的耐腐蚀性能。
[Abstract]:Based on the research of Ni based amorphous alloys, Ni-Cr-Nb-P-B-C and Ni-Cr-Nb-P-B-Ta two kinds of alloy system as the research object. This experiment is prepared by copper mold casting method for alloy rod in high vacuum induction melting spray casting system, using Rigaku D max-2500 PC X - ray diffraction (XRD) analysis of alloy rod whether for amorphous alloy; using differential scanning calorimetry (DSC) were detected on the heat stability of samples; through the detection of the compression tests were performed on the mechanical properties of alloy rod; corrosion electrochemical polarization curve test of amorphous ribbons by electrochemical workstation, all the experiments were carried out at room temperature, the corrosion environment 3.5%wtNaCl, 1mol/LHCl, 1mol/LH_2SO_4,1mol/LHNO_3,1mol/LNaOH solution; using scanning electron microscope to study the fracture morphology and amorphous alloy rod compressed thin strip after corrosion. The results show that, In the Ni-Cr-Nb-P-B-C system, the amount of C content could be increased by adding Ni_ (68.6) Cr_ (8.7) Nb_3P_ ((16.5-x)) B_ (3.2) amorphous forming ability of C_x alloy, when x=0.5, Ni_ (68.6) Cr_ (8.7) Nb_3P_ (16) B_ (3.2) C_ (0.5) alloy prepared with diameter of amorphous 2mm alloy rod; adding C element improves the thermal stability of amorphous Ni based alloys when x=0.5 alloy rod diameter is 1.5mm, the supercooled liquid region reached 44.3K, compared with x=0, 20.2K increased the diameter of supercooled liquid 1.5mm alloy phase area; with the increase of C content, the compression properties of the alloy is decreased; in 3.5%wtNaCl, 1mol/LHCl, 1mol/LH_2SO_4,1mol/LHNO_3,1mol/L, NaOH solution, with the increase of C content, the amorphous ribbons of the corrosion resistance gradually increased, and the alloy system in acidic solution exhibit better corrosion performance in Ni-Cr-Nb-P-B-Ta system. When x=0. .5, the diameter of 1.5mm Ni_ (68.6) Cr_ (8.7) Nb_ (2.5) P_ (16.5) B_ (3.2) Ta_ (0.5) alloy is amorphous structure, and the other is x value, there is amorphous phase precipitation; adding Ta element improves the thermal stability of the Ni amorphous alloy system, thermal stability when x=0.5 alloy is the best, the supercooled liquid region width Delta T 40.6K alloy containing Ta element is relatively good over width of cooling liquid region increased by 16.5K, has good thermal stability, thermal stability after the performance began to decline with the increase of Ta content; the compression performance of the alloy is increased first and then decreased when x=0.5 alloy compression performance is highest; in 3.5%wtNaCl, 1mol/LHCl, 1mol/LH_2SO_4,1mol/LHNO_3,1mol/LNaOH solution solution environment conditions, with the increase of Ta content, the Ni based amorphous ribbon corrosion resistance gradually increased, and the performance of the alloy system in acidic solution Better corrosion resistance.

【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG139.8

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3 本报记者 倪e，

本文编号：1716345