盖京茹
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贾丽娜
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李小溅
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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
贾丽娜
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盖京茹
,
郑立静
,
沙江波
,
张虎
复合材料学报
用真空非自耗电弧熔炼法制备了Nb-16Si-22Ti-2Hf-2Cr-2Al母合金锭,用Y2O3坩埚真空感应熔炼对母合金锭重熔,浇注在温度梯度约为4℃/mm的模壳里,制备出Φ60 mm×170 mm铸锭,研究了1500℃/100 h真空热处理后铸锭的组织特征对室温抗拉强度和高温压缩性能的影响。结果表明,真空感应熔炼Nb-16Si-22Ti-2Hf-2Cr-2Al合金经过1500℃/100 h热处理后,合金锭的组成相为NbSS枝晶,Nb5Si3层片或不规则颗粒和残留Nb3Si块。块状Nb3Si的尺寸越大,发生完全共析转变需要的时间越长、温度越高。热处理合金锭的室温抗拉强度在208~355 MPa之间,室温延伸率变化不大,均小于0.3%。残留的粗大块状Nb3Si和热处理过程中析出的HfO2是导致合金锭拉伸性能较低的重要原因。合金锭的高温压缩强度受到组织中硅化物相含量的影响,压缩强度与硅化物含量成正比。
关键词:
Nb-Si合金
,
微观组织
,
感应熔炼
,
抗拉强度
,
高温压缩
贾丽娜
,
高明
,
盖京茹
,
郑立静
,
沙江波
,
张虎
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00434
用真空非自耗电弧熔炼制备了Nb-16Si-22Ti-2Hf-2Cr-2Al母合金锭,用Y2O3坩埚真空感应熔炼对母合金锭重熔,浇入温度梯度约为4℃/mm,底部有铜板的Y2O3模壳,制备出直径60 mm,长170 mm的合金锭.考察了合金性能与组织特征的关系,探讨了硅化物对室温抗拉强度和高温压缩性能的影响.结果表明,Nb-Si双相复合材料中两相的组织特征对冷却速率非常敏感,初生相的选择和相组成均与冷却速率有关.大的冷却速率容易导致生成Nb3 Si相.随着冷却速率的减小,板条状Nb3Si相的体积分数逐渐减少,有消失的趋势,初生相将变成块状Nb5Si3;共晶组织含量明显增加,Nbss枝晶尺寸增大,尤其是二次枝晶臂尺寸增大.细小均匀的两相共晶组织有利于提高合金的室温拉伸性能,板条状初生Nb3Si相明显降低合金的室温拉伸性能,但适当数量、大小和形态的硅化物有利于提高合金的高温压缩强度.当铸锭由细小共晶组成时,其抗拉强度为449 MPa,相应的延伸率可以达到0.3%;当Nb3Si含量在50%,宽度在80μm且平行于压缩方向时,合金在1250℃的高温压缩强度最高,为650 MPa.
关键词:
Nb-Si合金
,
真空感应熔炼
,
微观组织
,
抗拉强度
,
高温压缩
