Laves相的高溫力學(xué)性能非常優(yōu)異,具有作為新型高性能高溫結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用的良好前景。基于Laves相強(qiáng)化的高溫合金成為目前材料研究領(lǐng)域的一個重要研究方向。Fe-Mo體系合金在高溫下具有較好的熱穩(wěn)定性,Fe-Ta體系合金具有良好的高溫強(qiáng)度。鉭是許多合金的重要合金化元素,常添加至許多高溫合金中。因此,Fe-Mo-Ta是一個重要的鐵基高溫體系。本研究的目的是實驗測定Fe-Mo-Ta三元體系的相關(guān)系及液相面投影圖,為研發(fā)新型鐵基高溫合金提供理論基礎(chǔ)。在本工作中,利用熱分析法與平衡合金法,通過掃描電子顯微鏡及能譜儀(SEM-EDS)、X-射線衍射儀等設(shè)備觀察與分析合金樣品的組織、成分與結(jié)構(gòu),測定了 Fe-Mo-Ta三元體系在800℃和1000℃時的等溫截面及其液相面投影圖。實驗發(fā)現(xiàn),在800℃等溫截面中,存在兩個三相區(qū),其中包括Fe2(Mo,Ta)+ μ-Fe-Ta6+ δ-Fe7Mo6;μμ-Fe7Ta6 + δ-Fe7Mo6 +(Mo,Ta)。在該溫度下,Fe2Mo 和 Fe2Ta 能無限互溶形成連續(xù)固溶體Fe2(Mo,Ta),而Ta在δ-Fe7Mo6中的最大固溶度為29.3 at.%,Mo在μ-Fe7Ta6中的最大固溶度為16.5 at.%,Ta與Mo在(αFe)相中的固溶度極小。實驗測得1000℃等溫截面存在兩個三相平衡區(qū),分別為ε-Fe2Ta +μ-Fe7Ta6 + δ-Fe7Mo6;μ-Fe7Ta6 + δ-Fe7Mo6 +(Mo,Ta);并且根據(jù)已知相關(guān)系,推測出該等溫截面還應(yīng)存在兩個三相區(qū),即ε-Fe2Ta + δ-Fe7Mo6 +(αFe);ε-Fe2Ta +(αFe)+(γFe)。在1000℃等溫截面中,Mo在μ-Fe7Ta6中的最大固溶度為19.2 at.%,在ε-Fe2Ta中的固溶度超過24.1 at.%;Ta在δ-Fe7Mo6中的最大固溶度為15.7at.%。利用鑄態(tài)組織樣品,實驗測定了 Fe-Mo-Ta三元體系的液相面投影圖,通過分析每個鑄態(tài)合金的顯微組織,進(jìn)而確定了初生相及其凝固路徑,在Fe-Mo-Ta三元系液相面投影圖中,共存在五個初生相,分別為ε相、μ相、σ相、R相和BCC相;兩個三元共晶反應(yīng):L → ε + μ + α(Fe),L→ R + σ +(Mo)。Fe-Mo-Ta三元體系的等溫截面及液相面投影圖的測定,為合金設(shè)計和鑄態(tài)組織的分析與控制提供了基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG132.3
【部分圖文】：

〇相具有與Ｌａｖｅｓ相一樣的硬度高，脆性大的特點(diǎn)，正常情況下用ＡＢ來表??示，絕大部分情況下Ａ和Ｂ的原子半徑相近。〇相表現(xiàn)為復(fù)雜的四方晶體結(jié)構(gòu)，??隸屬于正方晶系晶體結(jié)構(gòu)，軸比０．５２，?３０個原子處于同一個晶胞內(nèi)，圖１－２大??致顯示出其晶體結(jié)構(gòu)。??圖１－２?ａ相的晶體結(jié)構(gòu)??７??

?？：二書??圖１－１?ＭｇＺｎ２型Ｌａｖｅｓ相晶體結(jié)構(gòu)??例如，只有Ｎｂ，?Ｍｏ和Ｔｉ等常用的合金化元素在高溫金屬材料中的比重高??于其在該材料基體中的最大固溶度時，才會出現(xiàn)Ｌａｖｅｓ相析出的情況。因而可知，??正常情況下，Ｌａｖｅｓ相析出的情況是很少的，除非有意的獲得Ｌａｖｅｓ相。例如，??Ｋ４１６９高溫合金此類高合金化合金，其鑄態(tài)組織枝晶間析出的Ｌａｖｅｓ相比重僅為??２％左右［１２】。盡管Ｌａｖｅｓ相在合金所占的比重很小，但是Ｌａｖｅｓ相自身高硬度，??高脆性的特性，片狀或針狀的形態(tài)均會對基體的性能產(chǎn)生極大地影響。Ｌａｖｅｓ相??對高溫合金的穩(wěn)定性與壽命起到重要影響，例如Ｌ－６０５、Ｓ－８１６和ＨＳ－１８８鈷基高??溫合金

?１．３．２相圖的測定方法??通常使用的相圖研究方法主要分為動態(tài)法和靜態(tài)法這兩大類。如圖１－３所示，??該圖形象的列出了常用的相圖研究方法。當(dāng)前而言，常采用平衡合金法進(jìn)行實驗??相圖的測定，通過該方法能獲得最為準(zhǔn)確的相關(guān)系，但是該方法費(fèi)時費(fèi)力，對原??材料和能源具有較大的浪費(fèi)，而擴(kuò)散偶方法測定相圖能極大地縮短試驗周期，但??是存在物相較小，難以分析測定的問題�？偠灾鄨D的測定是基于實驗測定??的基礎(chǔ)上。上個世紀(jì)７０年代，計算相圖方法風(fēng)靡一時，現(xiàn)己成為一種便捷和有??效的相圖預(yù)測方法，計算相圖與實驗相圖吻合的程度是判定計算結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)，越??吻合其計算結(jié)果越可信。在計算相圖中加入越多的實驗數(shù)據(jù)，其結(jié)果越向?qū)嶒灲Y(jié)??果靠近
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2872446