電場作用冷坩堝定向凝固N(yùn)i-25Al合金組織與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-20 13:24
Ni-25Al金屬間化合物,具有抗氧化性好、密度低、導(dǎo)熱系數(shù)高以及在特定溫度區(qū)間,屈服強(qiáng)度隨溫度的升高而升高等特點(diǎn)。有望成為一種優(yōu)良的高溫結(jié)構(gòu)材料,應(yīng)用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的葉片和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)上。然而,鑄態(tài)Ni-25Al合金的沿晶斷裂導(dǎo)致其室溫塑性差,限制了Ni-25Al合金的推廣及應(yīng)用。定向凝固技術(shù)可以形成柱狀晶以消除其橫向晶界,是改善其塑性的良好途徑之一,近年來合金在定向凝固過程中施加電場,可以減小增強(qiáng)相的尺寸、減小一次枝晶間距,促進(jìn)晶間液相對(duì)流,以及促進(jìn)形核和液相的整體同時(shí)凝固趨勢。但是目前的研究大多集中于對(duì)低熔點(diǎn)合金的影響,對(duì)于高熔點(diǎn)的合金及金屬間化合物涉及較少。本文主要研究電場作用下的Ni-25Al合金定向凝固過程,重點(diǎn)考察電場對(duì)Ni-25Al合金定向凝固組織和力學(xué)性能的影響。首先本文研究了無電場影響的Ni-25Al合金定向凝固生長過程。通過定向凝固N(yùn)i-25Al合金實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)抽拉速度對(duì)合金定向凝固的組織有很大影響,一次枝晶間距λ(μm)隨著抽拉速率v(mm·min-1)的增加而減小并符合Hunt,Kurz和Fisher模型所推導(dǎo)的公式,與下拉速度滿足關(guān)系:λ=3...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:137 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
Ni-Al系合金相圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文表 1相 結(jié)構(gòu)類型 晶格常數(shù)i2Al3有序六方 D513a=0.4036c=0.490iAl3有序正交 D020a=0.6598 b=0.73-Al 二元系中 NiAl 是通過勻晶轉(zhuǎn)變形成的,其中只有 較寬(45%~60%Ni(at.%)),其他化合物成分范圍都較窄,特計(jì)量比的一種成分,這些有序化合物的結(jié)構(gòu)類型與晶格參
圖 1-2 Cu3Au 晶體的有序態(tài)(右)和無序態(tài)(左)圖e ordered state (right) and disordered state (left) diagram of Cu二元化合物中 Ni-25Al 與 NiAl 倍受重視的原因就是一類高溫結(jié)構(gòu)材料。Ni-25Al 的熔點(diǎn)約為 1400℃,),Ni 原子處于 Ni3Al 晶胞面心處,而 Al 原子則處其點(diǎn)陣參數(shù)為 0.3567nm 為 L12結(jié)構(gòu),亦稱之 Cu3A有序化后 Au 原子位于 000 位置,Cu 原子位于 1/2 0 上。迄今為止已在 60 多個(gè)合金系統(tǒng)發(fā)現(xiàn) L12結(jié)構(gòu)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]直流電場對(duì)Al-5Fe基合金組織和性能的影響[J]. 付大軍,黃立國,李爽. 兵器材料科學(xué)與工程. 2013(05)
[2]外加電場對(duì)合金凝固組織的影響[J]. 劉謹(jǐn),黎振華,岑啟宏,蔣業(yè)華. 鑄造. 2012(08)
[3]合金元素在Ni3Al金屬間化合物中的作用[J]. 林萬明,衛(wèi)英慧,侯利鋒. 材料導(dǎo)報(bào). 2008(08)
[4]元素W,Co對(duì)Ni-Al合金層錯(cuò)能的影響[J]. 于興福,田素貴,杜洪強(qiáng),王明罡,孟凡來. 稀有金屬材料與工程. 2007(12)
[5]β-BaB2O4枝蔓晶的形成機(jī)理[J]. 洪勇,潘秀紅,張學(xué)華,金蔚青,羅豪甦,仲維卓. 中國科學(xué)(E輯:技術(shù)科學(xué)). 2007(11)
[6]表面張力對(duì)流對(duì)BaB2O4晶體生長界面邊界層的作用[J]. 潘秀紅,金蔚青,艾飛,劉巖,張英. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2007(06)
[7]工藝參數(shù)對(duì)冷坩堝定向凝固鈦合金宏觀組織的影響[J]. 丁宏升,陳瑞潤,畢維生,郭景杰,劉林,傅恒志. 稀有金屬材料與工程. 2007(07)
[8]直流電場對(duì)一種鎳基單晶高溫合金力學(xué)性能的影響[J]. 馮小輝,楊院生,李應(yīng)舉,張宇男,胡壯麒. 金屬學(xué)報(bào). 2006(09)
[9]脈沖電場下制備AZ91D鎂合金部分重熔過程的組織演變[J]. 周全,楊院生,唐軍立,胡壯麒. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2006(08)
[10]交流電場對(duì)定向凝固及界面溶質(zhì)分配系數(shù)的影響[J]. 郭發(fā)軍,陸巧彤,李玲珍,宗燕兵,蒼大強(qiáng). 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(02)
博士論文
[1]電場作用下合金液相流動(dòng)及凝固結(jié)晶生長規(guī)律[D]. 張永.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]冷坩堝定向凝固Ti46Al0.5Si0.5W扁坯的組織與性能[D]. 羅亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):2927941
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:137 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
Ni-Al系合金相圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文表 1相 結(jié)構(gòu)類型 晶格常數(shù)i2Al3有序六方 D513a=0.4036c=0.490iAl3有序正交 D020a=0.6598 b=0.73-Al 二元系中 NiAl 是通過勻晶轉(zhuǎn)變形成的,其中只有 較寬(45%~60%Ni(at.%)),其他化合物成分范圍都較窄,特計(jì)量比的一種成分,這些有序化合物的結(jié)構(gòu)類型與晶格參
圖 1-2 Cu3Au 晶體的有序態(tài)(右)和無序態(tài)(左)圖e ordered state (right) and disordered state (left) diagram of Cu二元化合物中 Ni-25Al 與 NiAl 倍受重視的原因就是一類高溫結(jié)構(gòu)材料。Ni-25Al 的熔點(diǎn)約為 1400℃,),Ni 原子處于 Ni3Al 晶胞面心處,而 Al 原子則處其點(diǎn)陣參數(shù)為 0.3567nm 為 L12結(jié)構(gòu),亦稱之 Cu3A有序化后 Au 原子位于 000 位置,Cu 原子位于 1/2 0 上。迄今為止已在 60 多個(gè)合金系統(tǒng)發(fā)現(xiàn) L12結(jié)構(gòu)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]直流電場對(duì)Al-5Fe基合金組織和性能的影響[J]. 付大軍,黃立國,李爽. 兵器材料科學(xué)與工程. 2013(05)
[2]外加電場對(duì)合金凝固組織的影響[J]. 劉謹(jǐn),黎振華,岑啟宏,蔣業(yè)華. 鑄造. 2012(08)
[3]合金元素在Ni3Al金屬間化合物中的作用[J]. 林萬明,衛(wèi)英慧,侯利鋒. 材料導(dǎo)報(bào). 2008(08)
[4]元素W,Co對(duì)Ni-Al合金層錯(cuò)能的影響[J]. 于興福,田素貴,杜洪強(qiáng),王明罡,孟凡來. 稀有金屬材料與工程. 2007(12)
[5]β-BaB2O4枝蔓晶的形成機(jī)理[J]. 洪勇,潘秀紅,張學(xué)華,金蔚青,羅豪甦,仲維卓. 中國科學(xué)(E輯:技術(shù)科學(xué)). 2007(11)
[6]表面張力對(duì)流對(duì)BaB2O4晶體生長界面邊界層的作用[J]. 潘秀紅,金蔚青,艾飛,劉巖,張英. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2007(06)
[7]工藝參數(shù)對(duì)冷坩堝定向凝固鈦合金宏觀組織的影響[J]. 丁宏升,陳瑞潤,畢維生,郭景杰,劉林,傅恒志. 稀有金屬材料與工程. 2007(07)
[8]直流電場對(duì)一種鎳基單晶高溫合金力學(xué)性能的影響[J]. 馮小輝,楊院生,李應(yīng)舉,張宇男,胡壯麒. 金屬學(xué)報(bào). 2006(09)
[9]脈沖電場下制備AZ91D鎂合金部分重熔過程的組織演變[J]. 周全,楊院生,唐軍立,胡壯麒. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2006(08)
[10]交流電場對(duì)定向凝固及界面溶質(zhì)分配系數(shù)的影響[J]. 郭發(fā)軍,陸巧彤,李玲珍,宗燕兵,蒼大強(qiáng). 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(02)
博士論文
[1]電場作用下合金液相流動(dòng)及凝固結(jié)晶生長規(guī)律[D]. 張永.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]冷坩堝定向凝固Ti46Al0.5Si0.5W扁坯的組織與性能[D]. 羅亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):2927941
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