本文選題：鈷基高溫合金 + 晶格錯配度　； 參考：《江蘇科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：本文主要以Co-Al-W基高溫合金為基礎(chǔ),加入Ti和Hf元素,并動態(tài)地改變W和Al的含量。利用XRD,DTA,SEM,TEM,密度等各種測試手段,重點研究各元素含量對合金形貌結(jié)構(gòu)、晶格常數(shù)及晶格錯配度的影響。對W、Al、Ti、Hf元素含量關(guān)于合金錯配度、形貌以及性能的影響,得出了以下結(jié)論:隨著時效強(qiáng)化時間的持續(xù)增長,γ′相的形貌發(fā)生了一定程度的變化,并且γ′相尺寸相繼逐漸粗化。然而過短時間的時效處理不能使γ′相充分析出,影響形貌。合金Co-12Al-9.5W-6Ti經(jīng)過96h時效處理后γ′相呈立方態(tài)連續(xù)規(guī)則地鑲嵌在基體相上,通過計算發(fā)現(xiàn),γ′相的晶格常數(shù)為0.3592nm,γ相的晶格常數(shù)為0.3573nm,兩相的晶格常數(shù)十分相近,這與Ni基合金中γ+γ′相的形貌組織十分接近,表明該合金具有良好的高溫性能。Ni基高溫合金的高溫性能得益于高體積分?jǐn)?shù)的γ′沉淀相,大量生成的γ′相有益于抑制基體中位錯的滑移。當(dāng)9%Al和3%Ti加入進(jìn)合金中時,有益于促進(jìn)γ′相的析出,并使γ′相的尺寸粗大,但當(dāng)合金成分中有過量的Al和Ti元素時(Alat%10%,Tiat%5%),不僅不會促進(jìn)γ′相的析出,還會使得合金生成其他雜相,抑制γ′相的析出,并使γ′相顆粒的形貌由立方狀變?yōu)椴灰?guī)則狀態(tài),從而使得合金的熱穩(wěn)定性和熔點都降低。Hf和Ti是進(jìn)入強(qiáng)化相的元素,合金中加入Hf元素后,會提高合金的錯配度,且相同含量的Hf和Ti元素,Hf對錯配度的提高效果明顯強(qiáng)于Ti元素,但對于增大γ′相尺寸和穩(wěn)定γ′相顆粒形貌的作用,Hf的效果不如Ti。因此,認(rèn)為Hf和Ti兩種元素對于合金強(qiáng)化的作用是無法相互替代。高含量的Hf會在合金內(nèi)部與Co原子生成富Hf相,例如CoHf相和Co2Hf相。適量Hf元素的加入能提高材料的熱穩(wěn)定性能,Hf含量越高,材料的γ′相初溶溫度越高,但是當(dāng)Hf(at.%)≥3%時,Hf含量的提高會使得合金內(nèi)生成大量的富Hf相,導(dǎo)致過少的γ′相無法對材料起到足夠的強(qiáng)化作用。當(dāng)合金中的W含量小于5%時,合金表面會形成大量的富Al相枝晶,W含量的上升會細(xì)化枝晶并抑制枝晶相的形成。當(dāng)合金的Ti含量過高時,合金表面會出現(xiàn)大面積的富Al相和富Ti相枝晶,枝晶相分別為Co2Al9相和Co3(Al,Ti)相。在Co-9Al-3W-7Ti中觀測到基體表面出現(xiàn)強(qiáng)化相γ′熔化后所形成的的小孔,這表明過高的Ti會使得材料的熔點降低,從而惡化材料的性能。W的原子百分比含量越高,合金材料的密度越大,而元素Ti的原子百分比含量越高時,合金的密度反而越低,綜上考慮,W的含量一般為9%左右。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG146.16

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1897928