一、高温热处理对(DS)NiAl-Cr(Mo)-Hf共晶合金显微组织和显微硬度的影响(论文文献综述)
张乾伟[1](2021)在《Nb、Ti元素对NiAl-Cr(Mo)合金组织及力学性能的影响》文中进行了进一步梳理NiAl合金具有低密度,高热导率、高熔点以及优良的抗氧化性能等优点,然而室温脆性及较低的高温强度严重影响了其工业应用。之前的研究表明合金化和制备复合材料是改善合金力学性能的有效方法,且过共晶成分合金可以增大Cr(Mo)增强相在合金中的占比,从而明显改善合金的综合性能。在此基础上,本文向NiAl-Cr(Mo)过共晶合金中添加不同含量的Nb、Ti元素,观察合金的铸态及定向凝固组织,随后对合金进行了热处理和力学性能测试,研究了合金成分、凝固工艺参数和热处理对合金微观组织和力学性能的影响规律以及合金的断裂行为,主要研究结果如下:铸态NiAl-32Cr-6Mo过共晶合金微观组织由初生Cr(Mo)枝晶和NiAl+Cr(Mo)共晶组成。添加Nb、Ti元素后铸态合金中共晶胞和共晶片层组织的形成被扰乱,胞界分布着块状Cr2Nb相和Ni2AlTi相。随添加量的增多,沉淀相的数量也会逐渐增加。对于定向凝固NiAl-Cr(Mo)-Nb合金,在抽拉速率为6μm/s时,通过初生相和共晶的竞争生长,最终在稳态生长时初生相均被淘汰,获得了全共晶凝固组织。由于合金成分偏离共晶点太大,定向凝固NiAl-32Cr-6Mo-3Nb-3Ti合金中得不到全共晶组织,且随抽拉速率的增大初生相含量更多。热处理后合金的相组成均未发生变化,铸态合金热处理后共晶片层发生明显的粗化和球化,但定向凝固合金热处理后组织比较稳定。此外,合金中沉淀相的分布变得更加均匀。添加Nb和Ti后,Cr2Nb相和Ni2AlTi沉淀相会明显提高合金的硬度、室温压缩强度和高温压缩强度,但Cr(Mo)初生相增多以及共晶组织退化对性能不利,因此添加微量元素后铸态合金的强度和硬度先增加后下降。但是,定向凝固合金中规则排列的全共晶组织使合金的强度和硬度得到了显着地提高。由于热处理后合金中沉淀相在组织中重新分布,合金的室温断裂强度和断裂应变均有不同程度提高。在合金的室温压缩断口可观察到解理面和撕裂棱,所有合金均呈现出典型的脆性断裂。热处理后Cr(Mo)相中NiAl颗粒的粗化和位错的增多使合金硬度出现一定程度下降,室温断口中可见有类韧窝状断口出现。高温压缩后共晶片层几乎都出现了波浪形变形带,片层错配明显增多。此外,有小块Cr(Mo)片层脱落,胞界处有细微裂纹产生。与合金室温性能的变化类似,适量的Nb加入能显着改善铸态合金的高温压缩强度。过量的Nb加入会导致枝晶增多,同时会影响共晶胞及共晶片层的形成,从而降低合金的高温强度。相比于铸态合金,具有规则全共晶组织的定向凝固合金的高温强度显着提高。
姚成利[2](2021)在《NiAl基共晶高熵合金的成分设计与微观组织研究》文中指出NiAl合金由于具有低密度(5.9g/cm3)、高熔点(1638℃)、高热导率(76W/m.K)和优异的抗氧化性能等优点,有望成为新一代理想的结构材料,但是其强度低以及室温脆性限制了其应用。目前改善其强度和脆性的方法多是对NiAl合金进行合金化形成NiAl基共晶合金,例如 NiAl-34Cr、NiAl-9Mo、NiAl-28Cr-6Mo、NiAl-39V、NiAl-1.5W 等合金,但很难同时获得高的强度和塑性。近期注意到共晶高熵合金可以综合基体相和高熵相的各自优势获得很好的性能,因此考虑将共晶高熵合金的概念应用到NiAl中,即向NiAl中同时添加多种元素,设计出多个NiAl基共晶高熵合金以期获得优异的性能。借鉴共晶高熵合金的设计思路,在NiAl合金中引入Mo、Cr、V、Fe元素,形成以NiAl为基体的共晶高熵合金。结合JMatPro软件模拟凝固路径和试错法来寻找合金的共晶成分点,分别设计了 NiAl-MoCrV系、NiAl-MoCrFe系和NiAl-MoCrVFe系共晶高熵合金。其中,NiAl-MoCrV系高熵合金通过调整合金中元素含量,随着合金中Mo、Cr、V元素含量增加,合金的组织演变过程为:NiAl初生相+共晶相→全共晶相→MoCrV初生相+共晶相,该体系的共晶成分点为NiAl-Mo8.7Cr8.7V8.7,其组织由NiAl相和MoCrV相组成,NiAl-Cr8.7Mo8.7V8.7共晶高熵合金的屈服强度为1557.49MPa,应变值为10.27%。相比之下过共晶NiAl-Mo10Cr10V10合金拥有较高的强度(1708.52MPa)和应变值(20.93%)。在NiAl-MoCrFe体系中,随着Mo、Cr、Fe元素含量的增加,合金的组织演变过程为:NiAl初生相+共晶相→全共晶相→MoCrFe初生相+共晶相,该合金体系的共晶成分点为NiAl-Mo14.5Cr14.5Fe14.5,由于MoCrFe相的硬度较高,过共晶NiAl-Mo16Cr16Fe16合金中MoCrFe的体积分数较大,因此该合金的强度和硬度最高,合金的压缩断裂形式为解理脆性断裂模式。在NiAl-MoCrVFe体系中,通过调整Mo、Cr、V、Fe元素含量量,该体系高熵合金的共晶成分点为NiAl-Mo10Cr10V10Fe10,该共晶高熵合金由NiAl相和MoCrVFe相组成,研究结果显示过共晶NiAl-Mo11Cr11V11Fe11中由于存在大量MoCrVFe初生相,MoCrVFe相硬度较高,因此导致对应合金的屈服强度高。NiAl-(MoCrVFe)44的压缩性能最佳,屈服强度为2190.23MPa,抗压强度为3542.46MPa,应变值19.43%。
宋建廷[3](2021)在《核电用镍基合金带极堆焊熔敷金属性能研究》文中进行了进一步梳理690镍基合金在高温下能保持较高的塑性和韧性,抗应力腐蚀性能优异,广泛应用于核电设备中。目前,国内核电领域对690合金焊材的使用主要依靠进口。随着我国核电事业的发展,新一代核电装备制造对镍基合金熔覆金属性能提出更高的要求,目前国际通用的NiCrFe-7A材料难于满足350℃高温强度要求,为突破技术瓶颈,开展了新型690镍基合金NiCrFe-13的研制工作,为核电装备设计提供理论支撑。本课题依据大型先进压水堆及高温气冷堆核电新型镍基合金焊接材料ERNiCrFe-13研制需要,提出从焊接及热处理工艺和合金元素两方面对课题研制的EQNiCrFe-13合金带极堆焊熔覆金属性能进行研究。通过设计不同堆焊方法、焊接工艺参数、堆焊层厚度以及在热处理制度工艺参数研究熔敷金属性能影响。通过焊带焊剂组合匹配设计不同浓度Nb、Mn、Mo的熔覆金属,研究了主合金元素对熔覆金属性能影响。试验结果表明,采用ESW带极堆焊熔覆金属与SAW带极堆焊熔覆金属力学性能差别不大,ESW熔覆金属冲击性能略好,SAW熔覆金属拉伸性能略强。带极堆焊熔覆金属在87.5KJ/cm-171KJ/cm的线能量工艺参数下强度几乎没有改变,断后伸长率随线能量增大略微下降。在堆焊厚度不超过30mm时抗裂性良好,超过30mm厚度时会产生结晶裂纹。Nb、Mn、Mo三种合金元素中,Nb、Mn对熔覆金属强度提升有一定影响,具体表现为,Mn、Nb含量均有助于提高镍基EQNiCrFe-13合金带极堆焊熔覆金属的室温塑性和强度,同时Nb的效果要大于Mn的效果。Mo元素是提升熔覆金属强度的主要元素,主要通过与基体形成置换式固溶体产生晶格畸变的方式提升熔覆金属抗拉强度。3.78%浓度Mo元素可使熔覆金属高温抗拉强度提升约10%,室温抗拉强度提升约5%。Mo元素浓度继续升高,熔覆金属强度依然会提升,但上升趋势逐渐减弱。热处理工艺使得镍基合金熔覆金属微观组织产生明显变化,γ′相内的富Nb相分解溶入其中,γ′相逐渐由枝状分解为絮状、球状促进第二相强化作用。608℃下,超过40h的热处理工艺对焊态熔敷室温拉伸性能提升明显,对高温拉伸性能影响较小。随着热处理时长增长,熔覆金属强度呈上升趋势,但提升效果逐渐变弱。EQNiCrFe-13焊带适用于ESW,SAW两种焊接方法,在合适的焊接工艺下,经608℃×40h热处理,满足350℃高温拉伸和常温拉伸强度要求。
高露晗[4](2020)在《NiAl-Cr-Ta共晶系合金的定向组织及室温断裂韧性》文中指出由于NiAl合金拥有低密高熔、高热导率等诸多优异性能成为金属间化合物研究热点之一,然而其低的室温塑韧性及高温强度阻碍了它的应用。目前NiAl基两相共晶合金已经有广泛的研究成果,但三相共晶的涉及甚少。本文以NiAl-Cr-Ta合金为研究对象,在多相原位复合材料中期望将Laves强化相的良好高温特性与α-Cr塑性相的良好室温特性结合。利用电弧熔炼制备手段调节Cr和Ta的含量并测量初生相的体积分数,得出初生相体积占比约3.5%的NiAl-33Cr-4.5Ta(at.%)近共晶合金。在非平衡凝固条件下,采用感应熔炼制备母合金,借助高温度梯度定向凝固技术,改善温度梯度过低和组织排列不规则的问题,并制备不同速率(6~120 μm/s)合金。使用OM,SEM,EDS,TEM和三点弯曲试验研究铸态和定向凝固(DS)NiAl-Cr-Ta合金亚共晶、近共晶至过共晶大成分范围的微观组织和室温断裂韧性。观察裂纹在侧面扩展和断裂面形态,揭示合金的断裂行为和强韧化机理。研究得到的主要结论有:NiAl-33Cr-4.5Ta近共晶合金除了少量初生相外,显微组织为由NiAl,α-Cr和Laves组成的共晶胞,定向凝固下获得了全共晶组织。TEM揭示出NiAl和Cr2Ta为半共格关系。当定向凝固速率从6提高到120μm/s时,固/液界面经过了平→胞→枝晶形态演变,速率6 μm/s时的组织规整度较好,并且随速率递增,微观尺寸逐步缩小。铸态合金的室温断裂韧性较低(5.0 MPa·ml/2),而6 μm/s的定向凝固合金由于组织良好其断裂韧性较高(9.8 MPa·m1/2),速率进一步增大后韧性降低。NiAl-28Cr-4.5Ta亚共晶合金的显微组织由三相共晶胞以及少量的黑色初生相NiAl组成;NiAl-38Cr-4.5Ta过共晶合金除三相共晶胞外,还含有较多共晶枝(两相)和少量初生相。当定向凝固抽拉速率为6 μm/s时亚共晶和过共晶的凝固组织均为细密规则的胞状结构,呈现出较高的断裂韧性(7.2和8.6 MPa·m1/2)。NiAl-Cr-Ta合金呈现脆性解理断裂的特征,断裂面呈现灰白色,SEM下可见河流状花样的放射棱线、解理面以及解理台阶,判断在裂纹传播过程中α-Cr强化相主要起到裂纹桥接和界面剥离的增韧作用。
梁莹[5](2020)在《Zr和Co元素对NiAl基合金微观组织及力学性能的影响》文中进行了进一步梳理NiAl基合金作为航空航天发动机的高温结构候选材料,室温塑性和高温强度的不足限制了其应用。利用合金化方法可以有效改善NiAl基合金的使用性能,为其广泛应用提供了突破口。本文以铸态NiAl-Cr(Mo)-Zr合金与NiAl-Cr(Mo)-Co合金为研究对象,首先利用Jmatpro软件模拟计算的合金相图与性能数据确定NiAl基合金成分配比,随后使用电弧炉制备合金锭,分析合金元素Zr、Co的添加含量对试样的组织演变影响规律及力学性能强化机理。选取两种合金元素的最优添加含量,设计了NiAl-Cr(Mo)-Zr-Co合金,分析了两种元素对合金组织性能的耦合作用规律与机理。通过对比NiAl-Cr(Mo)-Zr、NiAl-Cr(Mo)-Co与NiAl-Cr(Mo)-Zr-Co三类合金的Jmatpro模拟计算结果,综合考虑室温屈服强度、塑性及固相线温度等因素,确定了Zr与Co的单独添加含量分别在0-1at.%及1-5at.%范围内,耦合添加含量分别在0.3-0.7at.%范围内及1at.%左右。实验结果表明,Zr元素对NiAl基合金室温强度的提高有利,含量为0.7at.%时合金具有最高的抗压强度(1903MPa),但塑性延伸率有所降低(0.127)。Co元素有利于提高NiAl基合金的室温塑性与抗压强度,含量为1at.%时合金具有最高的塑性延伸率(0.251)与抗压强度(2145MPa)。耦合添加Zr、Co元素可使NiAl基合金实现强韧化,Zr、Co分别添加0.5at.%和1at.%时合金具有最佳的塑性变形量与抗压强度,分别为0.230和2239MPa。Zr元素在NiAl-Cr(Mo)合金中以固溶与Heusler相的形式存在,是合金强度提高的主要原因。Zr元素对NiAl-Cr(Mo)合金显微组织及力学性能的影响机理主要体现在以下几个方面:(a)Zr的扩散可抑制片层结构的纵向生长,Zr元素含量越多,片层尺寸越大,合金的抗压强度与塑性越差。(b)Zr元素在NiAl相和Cr(Mo)相中的固溶度较低。随着Zr元素含量的增加,Heusler相含量逐渐增加,有利于合金抗压强度的提高。(c)Zr元素含量达到1at.%时,Heusler相在共晶胞边界处由点状弥散分布逐渐转变为连续的三维网状分布,裂纹易于扩展,使性能降低。Co元素在NiAl-Cr(Mo)合金中具有较大的固溶度,对NiAl-Cr(Mo)合金显微组织及力学性能的影响机理归结为以下几点:(a)随Co元素含量的增加,固溶强化效果逐渐提高。(b)1at.%Co元素添加会使片层尺寸减小,可以提高合金的塑性与抗压强度。(c)当Co元素含量在2at.%以上时,合金的成分偏离共晶点,形成了大量的先析出NiAl相,使合金的强度与塑性下降。Zr和Co元素的共同添加对NiAl基合金微观组织与力学性能的影响并不独立,存在以下几点耦合作用:(a)NiAl-Cr(Mo)-Zr-Co合金中形成了先析出NiAl相;随Zr元素含量的增加,Heusler相的形成消耗了Ni原子与Al原子,使先析出NiAl相含量逐渐降低,有利于合金强度与塑性的提高。(b)共晶胞内部为层片状与豹纹状的混合形貌,片层尺寸随Zr含量的增加逐渐粗化,对合金的强度与塑性不利。(c)Co元素促进共晶胞内Zr元素的排出,使Heusler相含量增加,有利于提高合金的强度。
张蔚冉[6](2020)在《面向核能体心立方高熵合金的设计和性能》文中进行了进一步梳理高熵合金突破了传统合金以一种或两种元素为主要基元的设计思路,通常由四种或四种以上元素组成,且每种元素的原子比不少于5 at.%。这种新的合金设计理念打破了以往合金设计的藩篱,拓宽了合金的研究范围。高熵合金特有的高熵效应、缓慢扩散效应、晶格畸变效应和“鸡尾酒”效应,其通常表现为高强高硬、耐磨耐蚀及抗氧化等超越传统合金性能的特性,使其具有巨大的理论研究价值和广泛的工业应用潜力。通过熵值对高熵合金和中熵合金的分类进行了重新划分,是对以往高熵合金定义和分类的补充。本课题利用高熵合金的设计理念进行面向核能体心立方高熵合金的开发。对所设计的“伪二元”VCrFeTaxWx(x=0.1,0.2,0.3,0.4和1)系低活化高熵合金及贫铀高熵合金U-Nb-Zr-X(Ti/Mo)进行电弧熔炼制备,并研究成分对合金组织及性能变化规律的影响。(1)采用高熵合金相形成规律进行合金设计,研究低活化高熵合金VCrFeTaxWx的相组成、显微结构、力学性能、抗腐蚀性能、热稳定性及热变形行为,并研究了 Ta和W含量的变化对合金组织及性能的影响规律。通过高熵合金相形成规律对合金相组成的预测与实验结果基本一致。热处理和热分析(DSC)结果表明,VCrFeTa0.1W0.1和VCrFeTa0.2W0.2合金具有良好的结构稳定性,在1400℃以内未发生相变反应。随Ta和W含量的增加,显微硬度升高,塑性降低。其中VCrFeTa0.1W0.1和VCrFeTa0.2W0.2合金的压缩屈服强度分别为1341 MPa和1742 MPa,且其塑性分别为42.2%和35.7%,表现出优异的力学性能。VCrFeTa0.1W0.1在3.5 wt.%NaCl溶液中表现出较强的耐腐蚀性能,其腐蚀电流密度和点蚀电位分别为0.066μA/cm2和1.058 VSCE。对VCrFeTa0.1W0.1和VCrFeTa0.2W0.2合金在600~1000℃时的动态高温压缩变形研究发现,合金在600和800℃时均表现较高的抗高温软化性能,在800℃时的屈服强度分别达到1019 MPa和1033 MPa,且具有良好的塑性。两合金在1000℃以内具有较小的热膨胀倾向,线性膨胀系数低于12×10-6/℃。对在铸态压缩过程中存在塑性失稳现象的VCrFeTa0.1W0.1合金进行了锯齿流变的研究及探讨。该合金在800℃保温300 min时的硬度值达到596 HV0.2,屈服强度达到1612 MPa以及31%的塑性,这种高温硬化能力对于其在高温环境下的服役是非常有利的。通过临界应变与平均应力跌幅值探讨了VCrFeTa0.1W0.1合金的锯齿流变行为,合金的应力降幅值与溶质原子气团的含量及稳定有关。对VCrFeTa0.2W0.2合金进行了高温氧化实验,该合金在650℃时属于抗氧化级别,在700和750℃属于次抗氧化,在800℃时属于弱抗氧化,在900℃不抗氧化。该合金的氧化活化能为197.5 KJ/mol,与Ni基高温合金接近。氧化机制由氧化膜到扩散层从直接接触反应控制转变成扩散控制的氧化机制。研究电子束改性对VCrFeTa0.2W0.2高熵合金组织结构、相组成、硬度及耐蚀性能的影响发现,经电子束轰击后,合金的晶格常数减小,晶粒细化程度明显,显微硬度提高,抗腐蚀性能提高3倍左右。从熵和表面能角度对电子束改性后合金性能改善进行了讨论,固溶度提高,晶粒的细化以及偏析减少,是硬度提高、耐蚀性增强的原因。通过Refined Composite Multiscale Entropy方法模拟揭示了电子束改性后合金腐蚀电流波动与耐蚀性之间的关系。(2)利用高炮合金相形成规律对贫铀高摘合金进行设计,以UNb0.5Zr0.5为基础,通过向合金中添加不同含量的Ti和Mo进行贫铀高熵合金的设计和实验。理论与实验相结合,最终设计出屈服强度和硬度分别为1157 MPa和297 HB的综合性能优异的UNb0.5Zr0.5Ti0.2Mo0.2贫铀高熵合金。
庞周怡[7](2020)在《AlCoCrFeNi系高熵合金凝固组织与热处理工艺研究》文中研究表明本文意在设计强度硬度较高,具有一定塑性的高熵合金,可通过控制其中一到两种元素含量,生成单相或多相结构,以满足不同的力学性能要求。选择具有简单固溶体结构的AlxCoCrFeNiy(x:y=1:1,1.5:1,2:1,1:1.5,1:2)高熵合金为研究对象,采用真空电弧炉进行熔炼,利用电阻炉进行热处理,借助各种分析测试设备对铸态及热处理后合金的显微组织、相结构、力学性能进行表征,主要研究不同Al、Ni元素含量和热处理条件对组织结构与性能的影响。经扫描电子显微镜观察,铸态AlCoCrFeNi合金微观组织为深色枝晶及浅色枝晶间结构,包含BCC相和有序B2相,枝晶间内分布大量的富Fe-Cr的沉淀物及竹篮编织状调幅分解产物;铸态Al1.5CoCrFeNi合金微观组织为黑色富Al-Ni基体和白色沉淀富集区,包含BCC相和B2相;铸态Al2CoCrFeNi合金与Al1.5CoCrFeNi合金的结构和形貌几乎一致;AlCoCrFeNi1.5合金铸态组织为灰色粗大枝晶和晶间区域,包含FCC相与B2相,晶间区域中有细小的白色枝晶及晶间析出相;铸态AlCoCrFeNi2合金中主要为共晶组织、粗大枝晶及晶间区域,包含FCC相和B2相,共晶组织有板条状共晶和花纹层片状共晶。铸态合金的抗压强度及硬度与组织结构相关。AlxCoCrFeNi合金硬度随Al含量的增加而升高,强度随之降低。其中,Al2CoCrFeNi合金硬度最高,高达445.3HV,但抗压强度较低,压缩过程中为脆性断裂,几乎丧失塑性;AlCoCrFeNi合金凭借高密度的沉淀相,硬度高于Al1.5CoCrFeNi合金。AlCoCrFeNiy合金硬度随Ni含量的增加而降低,抗压强度随之升高,AlCoCrFeNi2具有最高的抗压强度,高达3765MPa,应变接近60%,但硬度为其中最低,仅有168.45HV。600℃淬火后AlxCoCrFeNiy合金硬度普遍有所提高,而随着温度的升高,合金枝晶粗化,硬度随后呈下降趋势;AlCoCrFeNi高熵合金在700、800℃的温度条件下产生新相,组织中的原枝晶间结构与白色编织状结构BCC相会转变为薄板条状结构的FCC相和σ相,而在900及1000℃的温度下FCC相和σ相又会为BCC相,合金硬度随着相的变先升高后降低再升高;其余四种成分合金经热处理后不生成新相,各结构体积比有所变化,且600℃以下合金不发生相变。
李兆博[8](2019)在《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》文中认为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合金的组织在相形貌、尺寸和分布上有着较大差异,共晶组织都是由Nbss和Nb5Si3两相组成。元素Si、Ti等都能够起到消除亚稳相的Nb3Si的作用,其中Ti元素可以促进β-Nb5Si3向α-Nb5Si3转变,Mo元素有着稳定β-Nb5Si3的作用,Hf元素能够有效地细化初生相。室温断裂韧性的断口分析表明,Nb ss相是塑性断裂,硅化物相为脆性断裂,韧性最好的A-8(Nb-18Si-20Ti-5Mo-5Hf-2Al-2Cr)合金的初生相Nbss为颗粒状,共晶组织为细小的花型共晶。高温压缩实验表明,Mo含量高、Ti和Hf含量低的A-5(Nb-16Si-20Ti-15Mo-1Hf-2Al-2Cr)合金有着最大的高温压缩强度,并且Nb-Si-Ti-Mo-Hf系合金压缩时塑性变形阶段很短。Nb-Si-Ti-Mo-Hf系合金氧化时,Nbss首先氧化,硅化物较耐氧化,氧化产物有Nb2O5、TiNb2O7、TiO2、HfO2等,Hf元素能够有效提高合金的抗氧化性能。根据正交试验的测试结果,采用正交极差分析方法,计算得到优化组分合金Nb-16Si-20Ti-5Mo-3Hf-2Al-2Cr,优化合金的两相组织较为细小,力学性能优秀,尤其是抗氧化性能得到明显提升。对Nb-16Si-20Ti-5Mo-3Hf-2Al-2Cr合金烧蚀后发现,烧蚀中心区的烧蚀机制是以升华和机械烧蚀为主的,而烧蚀边缘区主要是以合金的氧化为主要特征。同时又在优化合金的基础上,单因素改变Si、Hf的含量得到两种成分合金,测试其各方面性能,结果表明优化合金有着最好的综合性能。
许恒新[9](2018)在《NiAl基多组元共晶合金的微观组织及力学性能》文中进行了进一步梳理在NiAl基共晶合金中,NiAl-28Cr-6Mo共晶合金由于其熔点高,密度小,良好的抗氧化性等优点而有望成为较为理想的高温结构材料,然而,其室温的延展性和强度仍不够。本文选择NiAl-28Cr-6Mo共晶合金作为基体合金,试图采用强化相和塑性相结合为多组元共晶复合材料的方式或者采用合金化的方式,进一步优化该共晶合金的力学性能。根据相关的研究结果,本文结合了多组元和共晶合金的优点,利用这种思路来设计以NiAl-28Cr-6Mo共晶合金为基的多组元共晶合金,通过调整Ni含量看是否会形成Ni3Al(FCC)和Cr(Mo)(BCC)两相共晶的微观组织,以达到强度和塑性的平衡。使用SEM,SEM-EDS,TEM来研究(NixAl)66-28Cr-6Mo多组元合金的微观组织和组成相成分,同时也研究了该合金的压缩性能和硬度。在(NixAl)66-28Cr-6Mo(其中Ni、Al为摩尔比率,x=1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5.对应的合金可以分别表示为Ni1.0,Ni1.5,Ni2.0,Ni2.5,Ni3.0,Ni3.5)多组元共晶合金中,Ni10合金由NiAl和Cr(Mo)两相规则的共晶层片组成。当Ni含量达到1.5和2.0时,出现了 NiAl初生相。当Ni含量进一步增加至大于2.0时,除了共晶两相和NiAl初生相以外,出现了灰色相,结合SEM-EDS和TEM,鉴定出灰色相为L12晶体结构(Ni,Cr)3(Al,Mo)相。在研究的合金中,Ni2,和Ni2.5合金拥有较高的压缩强度和硬度。本文把塑韧化元素Fe引入到NiAl-28Cr-6Mo共晶合金中,形成了新的NiAl-Cr(Mo)-xFe(其中Ni、Al为等摩尔比例,x=0,5,10,15,20,25at%,对应的合金可以分别表示为OFe,5Fe,10Fe,15Fe,20Fe,25Fe)共晶合金系。在5Fe和10Fe共晶合金中,微观组织仍由NiiAl相和Cr(Mo)相组成,Fe均固溶于两相。当Fe含量进一步增加时,合金组织中出现了 Cr(Mo)初生枝,并且其体积分数随着Fe含量的增加而明显增加。在这些多组元共晶合金中,5Fe和10Fe多组元共晶合金呈现出较高的强度。由于NiAl-Cr(Mo)共晶合金源于NiAl-Cr共晶合金,因此,本文向NiAl-Cr合金中加入Fe,结果发现NiAl-34Cr-2Fe(其中Ni、Al为等原子比例)仍是共晶合金(共晶两相为NiAl与Cr(Fe)两相),且Fe均固溶于两相。当Fe含量进一步增加时,合金组织中出现了 NiAl初生枝,并且其体积分数随着Fe含量的增加而明显增加。此外,加入Fe后,合金的强度呈降低的变化趋势。
谢龙飞[10](2015)在《合金元素与NiAl-Cr合金中Heusler相关系的研究》文中认为本文研究了合金元素Ti、Zr、Mo、Co及其含量对三种不同制备态NiAl-Cr合金中Heusler相的稳定性及转变规律的影响。铸态NiAl-Cr-5Ti合金由灰色NiAl基体、灰白色层片状Cr相组成共晶胞组织,没有Heusler(Ni2AlTi)相。含10Ti或12Ti的NiAl-Cr合金,共晶胞界处有不连续分布的Heusler相,且随Ti含量的增加,Heusler相增多。热处理基本没有改变其合金的组织形貌,而含10Ti,12Ti的NiAl-Cr合金中Heusler相随着热处理温度的提高而减少。加入Mo元素的铸态NiAl-Cr-Ti合金的组织组成没有变化,但共晶胞变小,Cr(Mo)相粗化,含10Ti,12Ti的NiAl-Cr(Mo)合金中Heusler相仍存在于胞界处。吸铸态合金中的Cr(Mo)相,Heusler相和共晶胞都得到了明显细化。铸态NiAl-Cr-1Zr合金由NiAl基体、Cr相以及胞界上不连续分布的Heusle(rNi2AlZr)相组成。随Zr含量的增加,Heusler相增多。含Mo元素的铸态NiAl-Cr-Zr合金的组织组成没有变化,Mo元素的加入不影响Heusler相的稳定性。热处理后,NiAl-Cr(Mo)-1Zr合金中的Heusler相消失,而含2Zr或3Zr的NiAl-Cr(Mo)合金中Heusler相随着热处理温度的提高而减少。铸态NiAl-Cr-5Co-1Zr合金为树枝晶组织,由NiAl基体、Cr相以及晶间处不连续分布的Heusle(rNi2AlZr)相和Al14Ni3Co3相组成。含10Co或15Co的铸态NiAl-Cr-Co-1Zr合金中没有Heusler相,但有Al14Ni3Co3相。Co含量的增加,降低了Heusler相的稳定性。热处理使NiAl-Cr-5Co-1Zr合金中的Heusler相消失,但Al14Ni3Co3相仍存在。
二、高温热处理对(DS)NiAl-Cr(Mo)-Hf共晶合金显微组织和显微硬度的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高温热处理对(DS)NiAl-Cr(Mo)-Hf共晶合金显微组织和显微硬度的影响(论文提纲范文)
(1)Nb、Ti元素对NiAl-Cr(Mo)合金组织及力学性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 NiAl合金的晶体结构和性能特点 |
1.2.1 NiAl合金的晶体结构 |
1.2.2 NiAl合金的基本性质 |
1.2.3 NiAl合金的力学性能 |
1.3 NiAl合金的强韧化方法和机理 |
1.3.1 NiAl合金化 |
1.3.2 NiAl合金的热处理 |
1.3.3 制备复合材料 |
1.4 定向凝固NiAl基合金的研究进展 |
1.5 本文研究内容及意义 |
1.5.1 研究的目的及意义 |
1.5.2 研究的主要内容 |
2 实验与分析方法 |
2.1 合金成分的选择 |
2.2 母合金熔炼 |
2.3 定向凝固实验 |
2.4 热处理 |
2.5 试验仪器与设备 |
2.6 微观组织表征 |
2.6.1 金相组织观察 |
2.6.2 相组成分析 |
2.7 力学性能测试 |
2.7.1 合金的显微硬度测试 |
2.7.2 合金的室温压缩测试 |
2.7.3 合金的高温压缩测试 |
3 Nb/Ti添加后NiAl-Cr(Mo)合金的微观组织 |
3.1 引言 |
3.2 Nb/Ti添加后铸态合金的微观组织 |
3.3 Nb/Ti添加的定向凝固合金微观组织与演变过程 |
3.3.1 定向凝固合金的相选择与竞争生长 |
3.3.2 定向凝固合金微观组织 |
3.4 热处理后合金的微观组织 |
3.4.1 热处理后铸态合金的微观组织形貌 |
3.4.2 热处理后定向凝固合金的微观组织形貌 |
3.5 本章小结 |
4 Nb/Ti添加后NiAl-Cr(Mo)合金的力学性能 |
4.1 引言 |
4.2 合金的显微硬度 |
4.3 合金的室温压缩性能 |
4.3.1 合金的应力-应变曲线 |
4.3.2 断裂行为分析 |
4.4 定向凝固合金的高温压缩 |
4.4.1 定向凝固合金的高温压缩组织 |
4.4.2 定向凝固合金的高温压缩性能 |
4.5 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(2)NiAl基共晶高熵合金的成分设计与微观组织研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 NiAl金属间化合物的晶体结构及性能特点 |
1.2.1 NiAl晶体结构 |
1.2.2 NiAl的物理性能及力学性能 |
1.3 NiAl金属间化合物的改性 |
1.4 高熵合金 |
1.4.1 高熵合金的概念 |
1.4.2 高熵合金的四大效应 |
1.4.3 高熵合金的热力学基础及研究现状 |
1.5 共晶高熵合金 |
1.5.1 共晶高熵合金的背景及定义 |
1.5.2 共晶高熵合金的研究现状 |
1.6 研究意义及内容 |
1.6.1 研究意义 |
1.6.2 研究内容 |
2 实验与分析方法 |
2.1 引言 |
2.2 合金成分设计及制备方法 |
2.2.1 NiAl基共晶高熵合金的设计 |
2.2.2 真空电弧熔炼 |
2.3 合金的微观组织结构分析 |
2.3.1 X射线衍射仪(XRD)分析 |
2.3.2 金相组织观察 |
2.3.3 扫描电子显微镜(SEM)观察与分析 |
2.4 力学性能分析 |
2.4.1 显微维氏硬度 |
2.4.2 室温压缩实验 |
2.5 技术路线 |
3 NiAl-MoCrV系共晶高熵合金 |
3.1 引言 |
3.2 NiAl-MoCrV系合金的元素选择及热力学计算 |
3.3 NiAl-MoCrV系共晶高熵合金的微观组织及相组成 |
3.3.1 NiAl-MoCrV系共晶高熵合金的微观组织形貌 |
3.3.2 NiAl-MoCrV系共晶高熵合金的相组成分析 |
3.4 NiAl-MoCrV系共晶高熵合金的力学性能分析 |
3.4.1 显微维氏硬度分析 |
3.4.2 室温压缩性能分析 |
3.5 NiAl-MoCrV系共晶高熵合金压缩断口的观察 |
3.6 本章小结 |
4 NiAl-MoCrFe系共晶高熵合金 |
4.1 引言 |
4.2 NiAl-MoCrFe系合金的元素选择及热力学计算 |
4.3 NiAl-MoCrFe系共晶高熵合金的微观组织及相组成 |
4.3.1 寻找NiAl-MoCrFe系共晶高熵合金的微观组织形貌 |
4.3.2 NiAl-MoCrFe共晶高熵合金的XRD分析 |
4.4 NiAl-MoCrFe系共晶高熵合金的力学性能分析 |
4.4.1 显微维氏硬度分析 |
4.4.2 室温压缩性能分析 |
4.5 NiAl-MoCrFe系共晶高熵合金压缩断口的观察 |
4.6 本章小结 |
5 NiAl-MoCrVFe系共晶高熵合金 |
5.1 引言 |
5.2 NiAl-MoCrVFe系合金的元素选择及热力学计算 |
5.3 NiAl-MoCrVFe系共晶高熵合金的微观组织及相组成 |
5.3.1 NiAl-MoCrVFe系共晶高熵合金的微观组织形貌 |
5.3.2 NiAl-MoCrVFe共晶高熵合金的XRD分析 |
5.4 NiAl-MoCrVFe系共晶高熵合金的力学性能分析 |
5.4.1 显微维氏硬度分析 |
5.4.2 室温压缩性能分析 |
5.5 NiAl-MoCrVFe系共晶高熵合金压缩断口的观察 |
5.6 三个体系共晶高熵合的对比 |
5.7 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 未来工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间取得成果 |
(3)核电用镍基合金带极堆焊熔敷金属性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 镍基合金组织性能研究现状 |
1.3 690镍基合金的研究现状 |
1.4 690镍基合金焊接研究现状 |
1.5 本课题研究内容 |
第2章 试验材料设备及方法 |
2.1 试验材料及试验设备 |
2.2 试验方法 |
2.3 焊接接头质量评价及组织性能分析 |
2.3.1 力学性能检测 |
2.3.2 微观组织分析 |
第3章 堆焊工艺对熔覆金属性能影响 |
3.1 焊接方法对性能的影响 |
3.2 工艺参数对性能的影响 |
3.3 堆焊厚度对性能的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 合金元素对熔覆金属性能影响 |
4.1 不同合金体系对熔覆金属性能影响 |
4.2 Mn、Nb元素对性能的影响 |
4.3 Mo元素对性能的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 热处理工艺对熔覆金属性能影响 |
5.1 热处理制度对熔覆金属抗拉强度的影响 |
5.2 热处理制度对熔覆金属显微组织的影响 |
5.3 热处理工艺对熔覆金属力学性能的影响 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间发表的学术论文和参加科研情况 |
(4)NiAl-Cr-Ta共晶系合金的定向组织及室温断裂韧性(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 定向凝固技术的发展 |
1.3 晶体结构及性能 |
1.4 合金力学性能 |
1.5 强韧化方法 |
1.5.1 合金化 |
1.5.2 细化晶粒 |
1.5.3 纳米晶体复材 |
1.5.4 定向凝固NiAl基复材 |
1.6 本文选题背景、研究意义及内容 |
1.6.1 选题背景及研究意义 |
1.6.2 本文研究内容 |
第2章 实验与分析方法 |
2.1 NiAl-Cr-Ta共晶系合金的成分设计以及母合金的制备 |
2.1.1 寻找近共晶成分点 |
2.1.2 NiAl-Cr-Ta共晶系母合金铸锭的成分设计与制备 |
2.2定向凝固实验 |
2.3 室温韧性测试 |
2.4 微观组织及断口分析 |
2.4.1 金相组织观察 |
2.4.2 扫描电镜观察 |
2.4.3 透射电镜观察 |
2.4.4 侧面裂纹及断口形貌观察 |
2.5 技术路线图 |
第3章 近共晶NiAl-33Cr-4.5Ta合金的凝固组织特性 |
3.1 引言 |
3.2 寻找近共晶成分点 |
3.3 近共晶合金的微观组织及相成分 |
3.3.1 铸态微观组织及相成分 |
3.3.2 平界面起始界面组织及定向组织演化 |
3.3.3 定向组织平界面下TEM观察分析 |
3.4 室温断裂韧性 |
3.4.1 合金载荷-位移曲线 |
3.4.2 室温韧性值 |
3.4.3 合金的裂纹扩展及断口形貌分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 亚共晶NiAl-28Cr-4.5Ta合金的凝固组织特性 |
4.1 引言 |
4.2 亚共晶合金铸态微观组织及相成分 |
4.3 6μm/s抽拉速率的起始界面组织 |
4.4 定向组织演化 |
4.5 室温断裂韧性 |
4.5.1 合金的载荷-位移曲线 |
4.5.2 室温韧性值 |
4.5.3 NiAl-Cr-Ta亚共晶合金合金的裂纹扩展及断口形貌分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 过共晶NiAl-38Cr-4.5Ta合金的凝固组织特性 |
5.1 引言 |
5.2 过共晶合金铸态微观组织及相成分 |
5.3 6μm/s抽拉速率的起始界面组织 |
5.4 定向组织演化 |
5.5 室温断裂韧性 |
5.5.1 合金的载荷-位移曲线 |
5.5.2 室温韧性值 |
5.5.3 NiAl-Cr-Ta过共晶合金合金的裂纹扩展及断口形貌分析 |
5.6 6μm/s抽拉速率的三种合金 |
5.7 本章小结 |
第6章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间取得成果 |
(5)Zr和Co元素对NiAl基合金微观组织及力学性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 NiAl基合金简介 |
1.2.1 NiAl基合金的物理与化学性能 |
1.2.2 NiAl基合金的组织性能特点 |
1.3 NiAl基合金主要制备方法 |
1.3.1 熔铸法 |
1.3.2 燃烧合成法 |
1.3.3 粉末冶金 |
1.4 NiAl基合金改性方法 |
1.4.1 NiAl合金化改性方法 |
1.4.2 NiAl复合强化改性方法 |
1.5 国内外文献综述的简析 |
1.6 主要研究内容 |
第二章 实验材料及方法 |
2.1 Jmatpro模拟计算 |
2.2 实验原材料及制备工艺 |
2.3 微观组织结构分析 |
2.3.1 X射线衍射分析 |
2.3.2 组织观察 |
2.4 材料性能测试 |
2.4.1 维氏硬度测试 |
2.4.2 室温压缩实验 |
第三章 Zr元素对NiAl-Cr(Mo)合金的显微组织与力学性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 不同Zr含量的NiAl基合金的热力学计算与成分设计 |
3.3 Zr元素对NiAl-Cr(Mo)合金的显微组织演变及特征的影响 |
3.3.1 Zr元素对NiAl-Cr(Mo)合金的显微组织的影响 |
3.3.2 NiAl-Cr(Mo)-Zr合金中元素交互作用强度计算 |
3.3.3 Zr元素对NiAl-Cr(Mo)合金中Heusler相与片层尺寸的影响 |
3.4 Zr元素对NiAl-Cr(Mo)合金的压缩性能的影响 |
3.5 Zr对 NiAl基合金组织演变与强韧化机制分析 |
3.5.1 Zr元素对NiAl基合金组织演变机制分析 |
3.5.2 Zr元素对NiAl基合金强韧化机制分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 Co元素对NiAl-Cr(Mo)合金的显微组织与压缩性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 不同Co含量的NiAl基合金的热力学计算与成分设计 |
4.3 Co元素对NiAl-Cr(Mo)合金的显微组织演变及特征的影响 |
4.3.1 Co元素对NiAl-Cr(Mo)合金的显微组织的影响 |
4.3.2 NiAl-Cr(Mo)-Co合金中元素交互作用强度计算 |
4.3.3 Co元素对NiAl-Cr(Mo)合金先析出相含量及片层尺寸的影响 |
4.4 Co元素对NiAl-Cr(Mo)合金的压缩性能的影响 |
4.5 Co元素对NiAl基合金组织演变与强韧化机制分析 |
4.5.1 Co元素对NiAl基合金组织演变机制分析 |
4.5.2 Co元素对NiAl基合金强韧化机制分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 Zr、Co元素对NiAl-Cr(Mo)合金的显微组织与压缩性能的耦合影响 |
5.1 引言 |
5.2 添加Zr与 Co成分的NiAl基合金成分优化设计 |
5.3 Zr与 Co元素对NiAl-Cr(Mo)合金的显微组织演变及特征的耦合影响 |
5.3.1 Zr与 Co元素对NiAl-Cr(Mo)合金的显微组织的影响 |
5.3.2 NiAl-Cr(Mo)-Zr-Co合金中元素交互作用强度计算 |
5.3.3 Zr与 Co元素对NiAl-Cr(Mo)合金Heusler相、先析出NiAl相以及片层尺寸的耦合影响 |
5.4 Zr与 Co元素对NiAl-Cr(Mo)合金的压缩性能的耦合影响 |
5.5 Zr与 Co元素对NiAl基合金组织演变与强韧化机制分析 |
5.5.1 Zr与 Co元素对NiAl基合金组织演变机制分析 |
5.5.2 Zr与 Co元素对NiAl基合金强韧化机制分析 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
(6)面向核能体心立方高熵合金的设计和性能(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 绪论 |
2.1 高熵合金的定义 |
2.2 高熵合金的发展 |
2.3 高熵合金的特性 |
2.3.1 高熵效应 |
2.3.2 缓慢扩散效应 |
2.3.3 晶格畸变效应 |
2.3.4 “鸡尾酒”效应 |
2.4 BCC高熵合金的研究现状 |
2.4.1 BCC高熵合金的相组成 |
2.4.2 BCC高熵合金的性能 |
2.5 面向核能用高熵合金 |
2.5.1 低活化高熵合金的研究现状 |
2.5.2 贫铀高熵合金 |
2.6 研究目的和内容 |
2.6.1 选题背景 |
2.6.2 研究内容及思路 |
3 试验方法 |
3.1 实验材料 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 合金的相结构和微观组织 |
3.2.2 力学性能测试 |
3.2.3 电化学测试 |
3.2.4 热力学实验 |
3.2.5 热膨胀测试 |
4 VCrFeTa_xW_x高熵合金的组织及性能 |
4.1 引言 |
4.2 VCrFeTa_xW_x高熵合金的成分设计 |
4.3 铸态VCrFeTa_xW_x系高熵合金的组织和性能 |
4.3.1 铸态VCrFeTa_xW_x系高熵合金的相组成及微观组织 |
4.3.2 铸态VCrFeTa_xW_x系高熵合金的室温力学性能 |
4.3.3 Ta和W对VCrFeTa_xW_x系高熵合金室温性能的影响 |
4.4 VCrFeTa0.1W0.1,VCrFeTa0.2W0.2高熵合金的腐蚀性能 |
4.4.1 VCrFeTa_(0.1)W_(0.1),VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)高熵合金的电化学腐蚀测试 |
4.4.2 VCrFeTa_(0.1)W_(0.1),VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)高熵合金的腐蚀形貌 |
4.4.3 VCrFeTa_(0.1)W_(0.1),VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)高熵合金的电化学阻抗测试 |
4.4.4 XPS(X射线电子谱)检测 |
4.4.5 腐蚀机理分析 |
4.4.6 与传统耐蚀合金耐腐蚀性的比较 |
4.5 本章小结 |
5 VCrFeTa_(0.1)W_(0.1)和VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)高熵合金的热稳定性 |
5.1 引言 |
5.2 VCrFeTa_(0.1)W_(0.1)和VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)高熵合金的动态高温力学性能 |
5.3 VCrFeTa_(0.1)W_(0.1)和VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)高熵合金的热膨胀系数 |
5.4 热处理对VCrFeTa_(0.1)W_(0.1)和VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)合金组织性能的影响 |
5.4.1 热处理对VCrFeTa_(0.1)W_(0.1)和VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)合金相结构的影响 |
5.4.2 热处理对VCrFeTa_(0.1)W_(0.1)和VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)合金显微组织的影响 |
5.4.3 热处理对VCrFeTa_(0.1)W_(0.1)和VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)合金力学性能的影响 |
5.5 VCrFeTa_(0.1)W_(0.1)高熵合金的锯齿流变现象 |
5.5.1 热处理对VCrFeTa_(0.1)W_(0.1)高熵合金相结构与显微组织的 |
5.5.2 热处理对VCrFeTa_(0.1)W_(0.1)高熵合金力学性能的影响 |
5.5.3 锯齿流变行为分析 |
5.6 本章小结 |
6 VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)合金的氧化性能 |
6.1 引言 |
6.2 VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)高熵合金的氧化动力学曲线 |
6.3 VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)高熵合金的氧化产物相结构 |
6.4 VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)高熵合金的氧化形貌 |
6.5 本章小结 |
7 电子束表面改性对VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)高熵合金组织与性能的影响 |
7.1 引言 |
7.2 实验材料与方法 |
7.3 电子束改性对VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)高熵合金相组成与微观结构的影响 |
7.3.1 电子束改性后的相组成 |
7.3.2 电子束改性后的显微组织 |
7.4 电子束改性对VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)高熵合金显微硬度的影响 |
7.5 电子束改性对VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)高熵合金腐蚀性能的影响 |
7.5.1 动电位极化曲线测试结果 |
7.5.2 腐蚀形貌分析 |
7.5.3 阻抗测试 |
7.5.4 与传统耐蚀合金腐蚀性的比较 |
7.6 电子束改性对VCrFeTa_(0.2)W_(0.2)高熵合金性能影响的讨论 |
7.6.1 微观组织 |
7.6.2 表面能 |
7.6.3 Refined Composite Multiscale Entropy方法对亚稳态点蚀的探讨 |
7.7 本章小结 |
8 贫铀高熵合金的设计 |
8.1 引言 |
8.2 贫铀高熵合金的成分设计与制备 |
8.2.1 三元U-Nb-Zr中熵合金的设计及显微组织 |
8.2.2 四元U-Nb-Zr-X高熵合金的设计及显微组织 |
8.2.3 五元UNb_(0.5)Zr_(0.5)Ti_xMo_x高熵合金的设计及显微组织 |
8.3 讨论 |
8.4 小结 |
9 结论及创新点 |
9.1 结论 |
9.2 创新点 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
博士学位期间参加学术会议情况 |
学位论文数据集 |
(7)AlCoCrFeNi系高熵合金凝固组织与热处理工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 高熵合金的定义 |
1.3 高熵合金的四大效应 |
1.3.1 高熵效应 |
1.3.2 晶格畸变效应 |
1.3.3 迟滞扩散效应 |
1.3.4 鸡尾酒效应 |
1.4 高熵合金的性能特点 |
1.4.1 力学性能 |
1.4.2 耐磨性 |
1.4.3 耐腐蚀性 |
1.5 高熵合金的研究现状和发展 |
1.6 高熵合金的应用 |
1.7 研究意义和内容 |
第2章 实验材料及方法 |
2.1 引言 |
2.2 合金成分设计 |
2.3 试样制备 |
2.4 合金的组织结构及性能测试 |
2.4.1 相结构表征 |
2.4.2 微观组织及成分表征 |
2.4.3 硬度测试 |
2.4.4 压缩性能 |
第3章 高熵合金的热力学判据与形成规律 |
3.1 引言 |
3.2 热力学判据与形成规则 |
3.3 热力学计算 |
3.4 本章小结 |
第4章 铸态Al_xCoCrFeNi_y高熵合金组织与性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 Al_xCoCrFeNi_y高熵合金微观组织及能谱分析 |
4.2.1 AlCoCrFeNi高熵合金显微组织与能谱 |
4.2.2 Al_xCoCrFeNi高熵合金显微组织与能谱 |
4.2.3 AlCoCrFeNi_y高熵合金显微组织与能谱 |
4.3 Al_xCoCrFeNi_y高熵合金相结构及演化过程 |
4.4 Al_xCoCrFeNi_y高熵合金力学性能测试 |
4.4.1 显微硬度测试 |
4.4.2 压缩性能测试 |
4.5 本章小结 |
第5章 热处理对Al_xCoCrFeNi高熵合金组织与性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 热处理对AlCoCrFeNi高熵合金组织结构及硬度的影响 |
5.2.1 淬火后AlCoCrFeNi高熵合金的显微组织及能谱分析 |
5.2.2 淬火对AlCoCrFeNi高熵合金结构的影响 |
5.2.3 淬火对AlCoCrFeNi高熵合金硬度的影响 |
5.3 热处理对Al_(1.5)CoCrFeNi高熵合金组织结构及硬度的影响 |
5.3.1 淬火后Al_(1.5)CoCrFeNi高熵合金的显微组织及能谱分析 |
5.3.2 淬火对Al_(1.5)CoCrFeNi高熵合金结构的影响 |
5.3.3 淬火对Al_(1.5)CoCrFeNi高熵合金硬度的影响 |
5.4 热处理对Al_2CoCrFeNi高熵合金组织结构及硬度的影响 |
5.4.1 淬火后Al_2CoCrFeNi高熵合金的显微组织及能谱分析 |
5.4.2 淬火对Al_2CoCrFeNi高熵合金结构的影响 |
5.4.3 淬火对Al_2CoCrFeNi高熵合金硬度的影响 |
5.5 本章小结 |
第6章 热处理对AlCoCrFeNi_y高熵合金组织与性能的影响 |
6.1 引言 |
6.2 热处理对AlCoCrFeNi_(1.5)高熵合金组织结构及硬度的影响 |
6.2.1 淬火后AlCoCrFeNi_(1.5)高熵合金的显微组织及能谱分析 |
6.2.2 淬火对AlCoCrFeNi_(1.5)高熵合金结构的影响 |
6.2.3 淬火对AlCoCrFeNi_(1.5)高熵合金硬度的影响 |
6.3 热处理对AlCoCrFeNi_2高熵合金组织结构及硬度的影响 |
6.3.1 淬火后AlCoCrFeNi_2高熵合金的显微组织及能谱分析 |
6.3.2 淬火对AlCoCrFeNi_2高熵合金结构的影响 |
6.3.3 淬火对AlCoCrFeNi_2高熵合金硬度的影响 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间参研课题及研究成果 |
致谢 |
(8)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(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源和研究背景、意义 |
1.2 国内外的研究现状及及组织、性能分析 |
1.2.1 Nb-Si基超高温合金的国内外研究现状 |
1.2.2 Nb-Si基超高温合金 |
1.2.3 制备方法对Nb-Si基超高温合金微观组织的影响 |
1.2.4 Nb-Si基超高温合金的性能 |
1.2.5 Nb-Si基超高温合金的合金化 |
1.3 课题主要研究内容 |
第2章 实验材料的制备及分析方法 |
2.1 实验材料的制备 |
2.1.1 成分设计 |
2.1.2 试验材料的制备 |
2.2 显微组织观察 |
2.2.1 扫描电镜分析 |
2.2.2 X射线衍射分析 |
2.3 力学性能测试 |
2.3.1 室温断裂韧性实验 |
2.3.2 室温压缩强度实验 |
2.3.3 高温压缩实验 |
2.3.4 显微硬度实验 |
2.4 抗氧化性能测试 |
2.5 烧蚀性能测试 |
第3章 合金化对Nb-Si-Ti-Mo-Hf系合金组织影响 |
3.1 Nb-14Si-X合金组织 |
3.2 Nb-16Si-X合金组织 |
3.3 Nb-18Si-X合金组织 |
3.4 Si,Ti,Mo,Hf元素对合金组织的影响规律 |
3.5 本章小结 |
第4章 Nb-Si-Ti-Mo-Hf系合金的力学性能和高温氧化行为 |
4.1 Nb-Si-Ti-Mo-Hf系合金的室温断裂韧性 |
4.2 Nb-Si-Ti-Mo-Hf系合金的室温压缩强度 |
4.3 Nb-Si-Ti-Mo-Hf系合金的高温压缩强度 |
4.4 Nb-Si-Ti-Mo-Hf系合金的硬度 |
4.5 Nb-Si-Ti-Mo-Hf系合金的抗氧化性能 |
4.6 本章小结 |
第5章 Nb-Si-Ti-Mo-Hf系合金成分优化及验证实验 |
5.1 Nb-Si-Ti-Mo-Hf系合金正交计算 |
5.2 Nb-16Si-20Ti-5Mo-3Hf系合金组织 |
5.3 Nb-16Si-20Ti-5Mo-3Hf合金力学性能 |
5.4 Nb-16Si-20Ti-5Mo-3Hf合金氧化机制 |
5.5 Nb-16Si-20Ti-5Mo-3Hf合金的烧蚀性能 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(9)NiAl基多组元共晶合金的微观组织及力学性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 NiAl金属间化合物 |
1.2.1 NiAl晶体结构及相图 |
1.2.2 NiAl物理特点及力学性能 |
1.2.3 NiAl金属间化合物的改性 |
1.3 NiAl基共晶合金 |
1.3.1 NiAl-Cr(Mo)共晶合金的改性 |
1.3.2 NiAl-34Cr共晶合金的改性 |
1.4 多组元合金 |
1.4.1 多组元高熵合金的概念 |
1.4.2 高熵效应 |
1.4.3 晶格畸变效应 |
1.4.4 缓慢的扩散效应 |
1.4.5 鸡尾酒效应 |
1.4.6 力学性能 |
1.5 多组元共晶合金的研究现状 |
1.5.1 多组元共晶合金概念的提出 |
1.5.2 多组元共晶合金的微观组织以及力学性能 |
1.6 选题的背景和研究意义 |
1.7 研究内容 |
2 多组元共晶合金的制备及研究方法 |
2.1 引言 |
2.2 合金的制备 |
2.3 组成相结构及微观组织的分析方法 |
2.3.1 组成相结构分析方法 |
2.3.2 金相试样的制备 |
2.3.3 OM光镜 |
2.3.4 扫描电子显微镜 |
2.3.5 透射电子显微镜 |
2.4 力学性能的分析方法 |
2.4.1 室温压缩实验 |
2.4.2 显微硬度的测定 |
2.5 技术路线 |
3 NixAl-28Cr-6Mo多组元共晶合金的微观组织及力学性能 |
引言 |
3.1 NixAl-28Cr-6Mo多组元共晶合金的相组成及微观组织 |
3.1.1 NixAl-28Cr-6Mo多组元共晶合金的XRD分析 |
3.1.2 NixAl-28Cr-6Mo多组元共晶合金微观组织形貌 |
3.1.3 NixAl-28Cr-6Mo多组元共晶合金的沉淀物的观察 |
3.1.4 Ni_(3.5)多组元合金中的针状相以及灰色相的表征 |
3.2 NixAl-28Cr-6Mo多组元共晶合金的力学性能的分析 |
3.3 NixAl-28Cr-6Mo多组元共晶合金的压缩断口形貌的观察 |
3.4 本章小结 |
4 NiAl-Cr(Mo)-xFe和NiAl-Cr-xFe多组元共晶合金微观组织及力学性能 |
引言 |
4.1 NiAl-28Cr-6Mo-xFe多组元共晶合金微观组织的分析 |
4.1.1 NiAl-28Cr-6Mo-xFe多组元共晶合金的组织形貌及相成分 |
4.1.2 NiAl-28Cr-6Mo-25Fe多组元合金的沉淀物表征 |
4.2 NiAl-28Cr-6Mo-xFe多组元合金力学性能的分析 |
4.3 NiAl-28Cr-6Mo-xFe多组元共晶合金断口形貌的观察 |
4.4 NiAl-Cr-xFe多组元共晶合金微观组织 |
4.4.1 NiAl-34Cr共晶合金微观组织 |
4.4.2 NiAl-Cr(Fe)多组元共晶合金的组织形貌与相组成 |
4.5 NiAl-Cr-xFe多组元共晶合金力学性能的分析 |
4.6 NiAl-Cr-xFe多组元共晶合金压缩断口形貌的观察 |
4.7 NiAl-Cr(Mo)-xFe及NiAl-xFe的微观组织的讨论 |
4.8 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 未来的工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(10)合金元素与NiAl-Cr合金中Heusler相关系的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 NiAl 的物理性质 |
1.3 NiAl 的化学性能 |
1.3.1 NiAl 的抗氧化性能 |
1.3.2 NiAl 的抗腐蚀性能 |
1.4 NiAl 的力学行为 |
1.4.1 NiAl 合金的屈服强度 |
1.4.2 NiAl 合金的塑性 |
1.4.3 NiAl 合金的脆性 |
1.5 NiAl 合金的新制备方法 |
1.5.1 粉末冶金法制备 NiAl 合金 |
1.5.2 定向凝固制备 NiAl 合金 |
1.5.3 快速凝固(吸铸法和喷铸法)制备 NiAl 合金 |
1.6 NiAl 的合金化 |
1.6.1 合金化对 NiAl 组织的影响 |
1.6.2 合金化对 NiAl 力学性能的影响 |
1.6.3 合金化对 NiAl 蠕变行为的影响 |
1.7 Heusler 合金材料的研究进展 |
1.8 本文的研究内容、意义 |
2 Ti 和 Mo 对 NiAl-Cr 合金中 Heusler 相的影响 |
2.1 实验方法 |
2.1.1 合金成分的配比 |
2.1.2 合金的制备 |
2.2 铸态 NiAl-Cr-Ti 合金的微观组织 |
2.2.1 铸态 NiAl-Cr-Ti 合金的 XRD 分析 |
2.2.2 铸态 NiAl-Cr-Ti 合金的显微组织 |
2.3 Mo 对铸态 NiAl-Cr-Ti 合金微观组织的影响 |
2.3.1 铸态 NiAl-Cr(Mo)-Ti 合金的 XRD 分析 |
2.3.2 铸态 NiAl-Cr(Mo)-Ti 合金的显微组织 |
2.4 均匀化热处理 NiAl-Cr-Ti 合金的微观组织 |
2.4.1 均匀化热处理 NiAl-Cr-Ti 合金的 XRD 分析 |
2.4.2 均匀化热处理 NiAl-Cr-Ti 合金的显微组织 |
2.5 合金的硬度 |
2.6 吸铸态合金的微观组织与性能 |
2.6.1 吸铸态 NiAl-Cr-10Ti 合金的显微组织 |
2.6.2 Mo 对吸铸态 NiAl-Cr-10Ti 合金显微组织的影响 |
2.6.3 吸铸态合金的硬度 |
2.7 本章小结 |
3 Zr 和 Mo 对 NiAl-Cr 合金中 Heusler 的影响 |
3.1 实验方法 |
3.1.1 合金成分的配比 |
3.1.2 合金的制备 |
3.2 铸态 NiAl-Cr-Zr 合金的微观组织 |
3.2.1 铸态 NiAl-Cr-Zr 合金的 XRD 分析 |
3.2.2 铸态 NiAl-Cr-Zr 合金的显微组织 |
3.3 Mo 对铸态 NiAl-Cr-Zr 合金微观组织的影响 |
3.3.1 铸态 NiAl-Cr(Mo)-Zr 合金的 XRD 分析 |
3.3.2 铸态 NiAl-Cr(Mo)-Zr 合金的显微组织 |
3.4 均匀化热处理 NiAl-Cr(Mo)-Zr 合金的微观组织 |
3.4.1 热处理 NiAl-Cr(Mo)-Zr 合金的 XRD 分析 |
3.4.2 热处理 NiAl-Cr(Mo)-Zr 合金的显微组织 |
3.5 合金的硬度 |
3.6 合金的压缩性能 |
3.7 吸铸态合金的微观组织与性能 |
3.7.1 吸铸态 NiAl-Cr-1Zr 合金的显微组织与 XRD 分析 |
3.7.2 Mo 对吸铸态 NiAl-Cr-1Zr 合金显微组织的影响 |
3.7.3 吸铸态合金的硬度 |
3.7.4 吸铸态 NiAl-Cr-1Zr 合金的压缩性能 |
3.8 本章小结 |
4 Co 对 NiAl-Cr-1Zr 合金中 Heusler 相的影响 |
4.1 实验方法 |
4.1.1 合金成分的配比 |
4.1.2 合金的制备 |
4.2 铸态 NiAl-Cr-Co-Zr 合金的微观组织 |
4.2.1 铸态 NiAl-Cr-5Co-Zr 合金的显微组织分析 |
4.2.2 10Co 和 15Co 对铸态 NiAl-Cr-1Zr 合金微观组织的影响 |
4.3 均匀化热处理 NiAl-Cr-Co-1Zr 合金的微观组织 |
4.4 合金的硬度 |
4.5 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表学术论文情况 |
致谢 |
四、高温热处理对(DS)NiAl-Cr(Mo)-Hf共晶合金显微组织和显微硬度的影响(论文参考文献)
- [1]Nb、Ti元素对NiAl-Cr(Mo)合金组织及力学性能的影响[D]. 张乾伟. 西安理工大学, 2021
- [2]NiAl基共晶高熵合金的成分设计与微观组织研究[D]. 姚成利. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]核电用镍基合金带极堆焊熔敷金属性能研究[D]. 宋建廷. 机械科学研究总院, 2021(01)
- [4]NiAl-Cr-Ta共晶系合金的定向组织及室温断裂韧性[D]. 高露晗. 西安理工大学, 2020(01)
- [5]Zr和Co元素对NiAl基合金微观组织及力学性能的影响[D]. 梁莹. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [6]面向核能体心立方高熵合金的设计和性能[D]. 张蔚冉. 北京科技大学, 2020(01)
- [7]AlCoCrFeNi系高熵合金凝固组织与热处理工艺研究[D]. 庞周怡. 江苏科技大学, 2020(03)
- [8]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[D]. 李兆博. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [9]NiAl基多组元共晶合金的微观组织及力学性能[D]. 许恒新. 西安理工大学, 2018(11)
- [10]合金元素与NiAl-Cr合金中Heusler相关系的研究[D]. 谢龙飞. 辽宁工业大学, 2015(06)