国家自然科学基金(51071124)
- 作品数：12 被引量：35H指数：4
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- 铌-硅基超高温合金定向凝固及相组成的热力学研究进展被引量：2
- 2011年
- 铌-硅基超高温合金作为有望在1200℃以上温度使用的结构材料而受到广泛研究。综述了铌-硅基超高温合金中合金化元素的作用以及熔体过热处理技术在该合金定向凝固中的应用,并评述了对铌-硅基多元合金相组成等的热力学研究进展。
- 程欢欢郭喜平
- 关键词：定向凝固熔体过热处理
- Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金有坩埚整体定向凝固组织的演化
- 2014年
- 分析了Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金有坩埚整体定向凝固试样不同区域的组织,结果表明未熔区的组织由初生相Nbss、块状的(Nb,X)5Si3和少量的小块状Cr2Nb组成。在过渡区初生相Nbss依附在未熔区的Nbss优先生长,Nbss/(Nb,X)5Si3共晶组织生长比较混乱,在初生相Nbss枝晶间出现了富Ti的Nbss/Cr2Nb共晶团。稳态区组织中Nbss和(Nb,X)5Si3定向排列,实现了整体定向凝固。固/液界面形态为树枝状,在糊状区出现了Nbss/(Nb,X)5Si3、富Ti的Nbss/(Nb,X)5Si3和Nbss/Cr2Nb三种共晶组织,根据组织分析的结果并总结了其凝固路径,测试了不同区域组织的显微硬度,结果表明稳态区的(Nb,X)5Si3的显微硬度最高。
- 郭宝会郭喜平
- 关键词：定向凝固显微组织
- Hf含量对Nb-Si基超高温合金组织的影响被引量：5
- 2015年
- 采用真空非自耗电弧熔炼的方法制备了4种名义成分为Nb-22Ti-16Si-3Cr-3Al-x Hf(x=0,2,4,8,at%)的合金,并于1450℃保温50 h进行了均匀化处理,研究Hf含量对Nb-Si基超高温合金电弧熔炼态及热处理后组织的影响。结果表明:不含Hf的合金的组织主要由初生α(Nb,X)5Si3,Nbss枝晶以及2种共晶(即Nbss/α(Nb,X)5Si3和Nbss/γ(Nb,X)5Si3)构成;加入2 at%Hf,促进了初生γ(Nb,X)5Si3的形成并增加了Nbss/γ(Nb,X)5Si3共晶的含量;当Hf含量增加至4 at%和8 at%时,α(Nb,X)5Si3的形成受到完全抑制,合金中的硅化物仅以γ(Nb,X)5Si3的形式存在。经1450℃/50 h热处理后,原电弧熔炼态的Nbss枝晶与典型的共晶组织形貌基本消失,合金的组织均匀分布。对Hf含量为0 at%和2 at%的合金来说,热处理后的相组成没有发生改变,但α(Nb,X)5Si3的含量减少;而对Hf含量为4 at%和8 at%的合金来说,热处理后Cr2Nb Laves相消失,且在后一种合金中还观察到少量棒状的(Nb,X)3Si相。
- 张松郭喜平
- 关键词：电弧熔炼硅化物
- 热处理对定向凝固Nb-Ti-Si基超高温合金组织和显微硬度的影响(英文)被引量：5
- 2011年
- 对定向凝固Nb-Ti-Si基超高温合金分别进行(1500℃,50h)的均匀化处理以及(1500℃,50h+1100℃,50h)的均匀化+时效热处理。结果表明:热处理后合金组织更加均匀,大尺寸初生(Nb,X)5Si3(X代表Ti和Hf元素)块逐渐溶解或破碎,并且定向凝固共晶团中的大部分片状铌基固溶体Nbss以及(Nb,X)5Si3变得短、粗;热处理能够有效消除定向凝固态合金中不同区域Nbss内存在的元素偏析,各元素偏析比在热处理后均趋向于1;热处理后,组织的显微硬度增加,最大值达到了HV1404.57,较定向凝固态合金中共晶组织的显微硬度增加了72.8%。
- 郭海生郭喜平
- 关键词：时效处理显微硬度
- 高温热处理对Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金显微组织的影响(英文)被引量：3
- 2011年
- 为了研究高温均匀化及时效热处理对Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金显微组织的影响,对样品进行均匀化处理,于1200-1500°C保温24h,随后于1000°C保温24h进行时效。结果表明,热处理后的组织主要由Nbss、(Nb,X)5Si3和Cr2Nb组成。随着均匀化处理温度的升高,电弧熔炼态的树枝状Nbss转变为等轴状,原先花瓣状的Nbss/(Nb,X)5Si3共晶组织消失,转变为分布于Nbss基体上的小块状(Nb,X)5Si3组织。Cr2Nb的形貌随均匀化处理温度的升高而发生明显变化。当均匀化处理温度达到1300°C以上,原先粗大的Cr2Nb发生溶解,在随后的冷却过程中在Nbss基体上沉淀析出细小、密集的针状Cr2Nb。经高温均匀化和时效复合处理后,Nbss基体上析出更为细小、密集的沉淀相Cr2Nb,使得Nbss、(Nb,X)5Si3和Cr2Nb相中Ti、Hf和Al元素的含量差别缩小。
- 郭宝会郭喜平
- 关键词：时效处理
- 合金化对铌-硅基超高温合金组织和性能影响的研究进展被引量：4
- 2012年
- 综述了合金化元素对铌-硅基超高温合金组成相、相结构以及组织形貌的影响规律,并讨论了合金化元素在相形成方面的作用机理;总结了几个重要合金化元素对铌-硅基合金高温抗氧化性能和力学性能的影响规律;最后介绍了相图计算在铌-硅基合金成分设计和组织分析方面的应用。
- 张松郭喜平
- 关键词：合金化相图计算
- Mo-Si-B基超高温合金粉体的机械合金化被引量：2
- 2013年
- 采用XRD,SEM和EPMA等方法分析Mo-12Si-10B-3Zr-0.3Y(原子分数)混合粉末在500 r/min转速下进行球磨时的机械合金化行为。结果表明:球磨后在混合粉末中并未形成Mo3Si和Mo5SiB2化合物相,而仅形成了合金元素在Mo中的过饱和固溶体Moss和弥散分布于其中的亚微米级B颗粒。随球磨时间延长,Moss的晶粒尺寸不断减小,其微观应变不断增加,球磨30 h后两者分别约为47 nm和0.53%;从XRD谱可知,球磨2 h后有少量的α-MoSi2生成,但球磨30 h后其衍射峰消失。球磨5 h后混合粉末由层片状的复合颗粒组成,球磨10 h后层片状复合颗粒破裂并转变为等轴状,球磨30 h后混合粉末由平均粒径约1μm的球状团聚体颗粒组成。
- 刘张涛郭喜平
- 关键词：机械合金化
- Cr含量对Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金组织及抗氧化性能的影响被引量：6
- 2013年
- 采用真空非自耗电弧熔炼方法制备了4种不同Cr含量的Nb-22Ti-14Si-xCr-3Al-5Hf-1.5B-0.06Y(x=0,10,14,20,at%)超高温合金。研究了Cr含量对合金的相组成、显微组织和高温抗氧化性能的影响。结果表明:不含Cr合金的组织由初生Nbss枝晶和Nbss/(Nb,X)5Si3共晶团组成,含Cr的3种合金中,初生相均为(Nb,X)5Si3,并出现了Nbss/Cr2Nb共晶团。随着Cr含量的增加,初生相(Nb,X)5Si3的含量增加,Nbss/Cr2Nb共晶团的含量增加,而Nbss/(Nb,X)5Si3共晶团的含量却减少,当Cr含量达到20 at%时,组织中未发现Nbss/(Nb,X)5Si3共晶团。1250℃的氧化实验表明:随着Cr含量的增加,氧化膜组织中Ti0.4Cr0.3Nb0.3O2和(Ti,Cr)NbO4含量增加,而Nb2O5和Ti2Nb10O29的含量却减少,氧化膜与基体结合程度加强,合金的高温抗氧化性能也随之增强。
- 陈丽群郭喜平
- 关键词：相组成
- Morphology and phase constituents of mechanically alloyed Nb-Ti-Si based ultrahigh temperature alloy powders
- ＜正＞Preparation of high-quality powder blends is the first step for hot-press sintering of Nb-Ti-Si based ultra...
- WANG Taotao
- 文献传递
- 电弧熔炼Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金的组织和室温力学性能被引量：4
- 2013年
- 采用真空自耗电弧熔炼法制备了Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金合金锭,测试了其室温力学性能。结果表明:合金锭各位置处的成分除Cr元素外分布比较均匀,Cr元素从锭边缘到中心部分呈现减少的趋势。合金的显微组织主要由初生Nbss,呈片层状或花瓣状的Nbss/(Nb,X)5Si3共晶组织及细小的Nbss/Cr2Nb共晶团组成,但在合金锭顶部中央处还出现了少量的块状(Nb,X)3Si。随着离锭边缘距离的增加,初生Nbss枝晶杆由细变粗,Nbss/(Nb,X)5Si3共晶组织的定向效果逐渐消失,但Nbss/Cr2Nb共晶团体积分数有减小的趋势。经过多元合金化的Nb-Ti-Cr-Si基合金室温的抗拉强度为378.7MPa,室温断裂韧性为13.4MPa·m1/2。室温拉伸和断裂韧性试样的失效模式均为脆性准解理断裂。
- 郭宝会郭喜平
- 关键词：显微组织相组成室温力学性能
