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定向凝固对Nb-14Si-22Ti-2Hf-2Al-4Cr合金组织和高低温力学性能的影响

贾丽娜 , 李小溅 , 沙江波 , 张虎

稀有金属材料与工程

采用光悬浮炉在氩气环境下制备了成分为Nb-14Si-22Ti-2Hf-2Al-4Cr的定向凝固试棒,研究了凝固工艺对合金相组成、组织形貌和高低温力学性能的影响,并与电弧熔炼态的合金进行了比较.结果表明,定向凝固试样相组成与电弧熔炼态相比没有发生变化,均由Nb基固溶体(Nb solid solution,Nbss)和Nb/Si化合物Nb5Si3组成,定向凝固合金Nbss呈枝晶状,硅化物呈板条状沿着生长方向分布.与电弧熔炼态相比,定向凝固速度为15和10 mm/h的合金在1250℃的抗压缩强度从电弧熔炼态的290 MPa分别提高到约442和493 MPa;15 mm/h的定向凝固后,合金的室温断裂韧性从电弧熔炼态的12 MPa·m1/2增加到15 MPa·m1/2.通过光悬浮定向凝固法制备的该合金具有优良的高低温力学性能.

关键词: Nb-Si合金 , 定向凝固 , 组织 , 断裂韧性 , 高温压缩强度

Nb-Si基自生复合材料感应熔炼铸锭的组织特征及影响因素

盖京茹 , 贾丽娜 , 李小溅 , 郑立静 , 张虎

复合材料学报

采用氧化钇坩埚真空感应熔炼方法制备了Nb-16Si-22Ti-6Hf和Nb-16Si-22Ti-6Hf-2Cr-2Al合金铸锭,并在1500℃时进行了100 h的热处理。结果表明,铸态和热处理后的合金均由铌基固溶体(NbSS)、Nb3Si、β-Nb5Si3和γ-Nb5Si3组成。冷却速度、合金化元素及热处理均会影响合金的组织。冷却速度较低时,铸锭顶部的组织较粗大;合金化元素Cr和Al可以促进Nb3Si的共析转变,使合金铸锭的组织均匀、细化;热处理则促进Nb3Si→Nb5Si3+NbSS的发生,且Nb3Si的尺寸和体积分数均减小,边界变圆润,NbSS枝晶粗化,共晶组织由片层状变为不规则岛状。

关键词: Nb-Si基自生复合材料 , 冷却速率 , 合金化 , 热处理 , 组织变化

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