合金化元素Ti对Laves相Cr2Nb力学性能及耐蚀性的影响

稀有金属, 2015, 44(3): 697-702.

合金化元素Ti对Laves相Cr2Nb力学性能及耐蚀性的影响

张婷 ^1, , 李双明 ^2, , 李克伟 ^3, , 薛云龙 ^4, , 钟宏 ^5, , 傅恒志 ^6,

1.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安,710072

2.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安,710072

3.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安,710072

4.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安,710072

5.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安,710072

6.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安,710072

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51074127,51104120) 教育部留学回国人员科研启动基金资助项目

关键词：真空非自耗电弧熔炼 , Cr-Nb-Ti三元合金 , 微观组织 , 力学性能 , 耐蚀性

Effects of Ti Addition on the Mechanical Properties and Corrosion Resistance of the Cr2Nb Laves Phase

Keywords： vacuum non-consumable arc melting , Cr-Nb-Ti ternary alloy , microstructure , mechanical properties , corrosion resistance

采用真空非自耗电弧熔炼工艺制备了Cr2Nb-XTi (X=5,10,15,at％)合金,利用光学显微镜(OM),X射线衍射(XRD)仪,扫描电镜(SEM)对电弧熔炼态铸锭的组织进行了研究,探讨了合金化元素Ti的含量对Laves相Cr2Nb力学性能及耐蚀性的影响.结果表明:3种成分的电弧熔炼态合金凝固组织主要由C 15-Cr2(Nb,Ti)相和六方的α-(Ti,Nb)以及体心立方结构的β-(Nb,Ti)相组成.在5Ti和10Ti合金冷速较小的铸锭上部凝固组织中出现了亚稳相C14-Cr2(Nb,Ti).通过对合金力学性能研究表明,随合金化元素Ti含量的增加,Laves相Cr2Nb合金的显微硬度逐渐降低,断裂韧性增大,当Ti含量达到15at％时,合金的断裂韧性达到了3.1 MPa·m1/2,比单相Laves相Cr2Nb提高1倍.另外,对腐蚀性能的测试表明,Ti含量增加材料腐蚀性能下降,但15Ti合金仍表现出良好的耐蚀性.

参考文献

[1]	傅恒志.未来航空发动机材料面临的挑战与发展趋向[J].航空材料学报,1998(04):52.
[2]	Ohta T.;Nakagawa Y.;Kaneno Y.;Inoue H.;Takasugi IT.;Kim WY. .Microstructures and mechanical properties of NbCr2 and ZrCr2 Laves phase alloys prepared by powder metallurgy[J].Journal of Materials Science,2003(4):657-665.
[3]	Zhu JH.;Liu CT.;Liaw PK.;Pike LM. .Point defects in binary laves phase alloys[J].Acta materialia,1999(7):2003-2018.
[4]	姚强,张羽,孙坚.过渡金属元素在NbCr2 Laves相中晶格占位的第一性原理计算[J].金属学报,2006(08):801-804.
[5]	张强,李聪,邱绍宇.晶粒细化对Zr-4合金均匀腐蚀性能的影响[J].稀有金属,2009(02):170-174.

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