基于團(tuán)簇加連接原子模型的Co-Al-Mo基高溫合金成分設(shè)計(jì)
發(fā)布時間:2021-08-12 18:53
新型γ’相強(qiáng)化的Co基高溫合金有與Ni基高溫合金相似的微觀組織與力學(xué)性能,是高溫合金領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),但由于γ相高溫穩(wěn)定性差且合金密度較高從而限制了其進(jìn)一步應(yīng)用,探究合金成分規(guī)律有利于得到組織性能優(yōu)異的Co基高溫合金。本文根據(jù)面心立方固溶體的團(tuán)簇加連接原子模型對Co-Al-W基高溫合金進(jìn)行成分解析。對于Co-Al-W三元合金得到其成分通式為[A1-Co12](Co,A1,W)3,即以A1為中心原子、Co為殼層原子的CN12團(tuán)簇-[Al-Co12]加上三個連接原子。對于多元復(fù)雜合金,將合金元素根據(jù)混合焓與分配行為進(jìn)行分類-(?)(Co、Cr、Fe、Re、Ni、Ir、Ru)、Al、(?)(W、Mo)以及(?)(Ta、Ti、Nb、V),隨后進(jìn)行合金成分解析則得到其團(tuán)簇成分式為[Al-(?)12]Co1.0Al0.5((?),(?))1.5(≈(?)81.250Al9.375((?),(?))9.375 at.%。此外對 Co-Al-W 基合金...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 Co-Al-W基高溫合金的發(fā)展歷程
1.2 Co-Al-W基高溫合金的相組成
1.2.1 基體相-γ相
1.2.2 強(qiáng)化相-γ'相
1.2.3 二次相
1.2.4 相平衡
1.2.5 合金元素在γ與γ'相中的分配
1.2.6 γ/γ'兩相晶格錯配度
1.3 Co-Al-W基高溫合金的性能
1.3.1 Co-Al-W基高溫合金的力學(xué)性能
1.3.2 Co-Al-W基高溫合金的高溫蠕變性能
1.3.3 Co-Al-W基高溫合金的抗氧化性能
1.4 Co-Al-Mo基高溫合金的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展
1.4.1 Co-Al-Mo基高溫合金的發(fā)現(xiàn)
1.4.2 合金元素對Co-Al-Mo基高溫合金的影響
1.4.3 Co-Al-Mo-Nb高溫合金的組織變化
1.5 選題意義及本課題研究內(nèi)容
1.5.1 選題意義
1.5.2 主要研究內(nèi)容
2 Co-Al-W基高溫合金的團(tuán)簇模型
2.1 固溶體的團(tuán)簇加連接原子模型
2.2 Co-Al-W基礎(chǔ)體系的團(tuán)簇成分式
2.2.1 γ相的團(tuán)簇成分式
2.2.2 γ'相的團(tuán)簇成分式
2.3 合金元素分類
2.4 Co-Al-W基高溫合金成分解析
2.4.1 合金成分解析原則及步驟
2.4.2 γ/γ~'兩相成分解析
2.5 Co-Al-Mo基高溫合金成分設(shè)計(jì)
3 實(shí)驗(yàn)方法
3.1 合金制備
3.2 熱處理工藝
3.3 組織結(jié)構(gòu)分析
3.3.1 金相觀察
3.3.2 X射線衍射分析(XRD)
3.3.3 掃描電子顯微觀察(SEM)
3.4 合金性能測試
3.4.1 密度測定
3.4.2 硬度分析
4 Co-Al-Mo-Nb/Ta(-Cr)合金的組織分析
4.1 鑄態(tài)組織分析
4.2 熱處理組織分析
4.2.1 1300℃高溫?zé)崽幚斫M織
4.2.2 800℃時效處理組織
4.2.3 二次相的析出
4.3 合金密度分析
4.4 本章小結(jié)
5 Co-Al-Mo-Ti-Ni/Cr合金的組織分析
5.1 鑄態(tài)組織分析
5.2 熱處理組織分析
5.2.1 1300℃高溫?zé)崽幚斫M織
5.2.2 800℃時效處理組織
5.2.3 二次相析出
5.3 密度及硬度分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于團(tuán)簇模型設(shè)計(jì)的鎳基單晶高溫合金(Ni,Co)-Al-(Ta,Ti)-(Cr,Mo,W)及其在900℃下1000 h的長期時效行為[J]. 張宇,王清,董紅剛,董闖,張洪宇,孫曉峰. 金屬學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]固溶體中的化學(xué)結(jié)構(gòu)單元與合金成分設(shè)計(jì)[J]. 董闖,董丹丹,王清. 金屬學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]Microstructure and grain boundary morphology evolution of a novel Co-9Al-9W-2Ta-0.02B alloy doped with yttrium[J]. Jian-Qiang Ma,Fei Zhong,Shu-Suo Li,Jiang-Bo Sha. Rare Metals. 2017(12)
[4]面心立方固溶體合金的團(tuán)簇加連接原子幾何模型及典型工業(yè)合金成分解析[J]. 洪海蓮,董闖,王清,張宇,耿遙祥. 物理學(xué)報(bào). 2016(03)
[5]銅鎳工業(yè)合金牌號的成分式分析(英文)[J]. 洪海蓮,王清,董闖. Science China Materials. 2015(05)
[6]基于團(tuán)簇模型的高強(qiáng)度馬氏體沉淀硬化不銹鋼成分設(shè)計(jì)[J]. 王清,查錢鋒,劉恩雪,董闖,王學(xué)軍,譚朝鑫,冀春俊. 金屬學(xué)報(bào). 2012(10)
[7]低彈bcc結(jié)構(gòu)Ti-Mo-Nb-Zr固溶體合金的“團(tuán)簇+連接原子”模型及其成分設(shè)計(jì)[J]. 馬仁濤,郝傳璞,王清,任明法,王英敏,董闖. 金屬學(xué)報(bào). 2010(09)
[8]Co-Al-W三元合金熱處理組織[J]. 李相輝,甘斌,馮強(qiáng),孫祖慶,陳國良,張國慶,曹臘梅. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(12)
[9]FCC/HCP martensitic transformation and shape memory effect in Co-Al binary system[J]. 大森俊洋,SUTOU Yuji,OIKAWA Katsunari,KAINUMA Ryosuke,ISHIDA Kiyohito. 材料與冶金學(xué)報(bào). 2005(02)
[10]應(yīng)用d—電子合金設(shè)計(jì)理論發(fā)展新型抗熱腐蝕單晶鎳基高溫合金 Ⅰ.相穩(wěn)定性臨界條件的確定[J]. 張濟(jì)山,崔華,胡壯麒,村田純教,森永正彥,湯川夏夫. 金屬學(xué)報(bào). 1993(07)
博士論文
[1]金屬玻璃和固溶體合金的成分根源:近程序結(jié)構(gòu)單元[D]. 董丹丹.大連理工大學(xué) 2017
[2]鉭和鈦對新型鈷基單晶高溫合金組織穩(wěn)定性與高溫蠕變行為的影響研究[D]. 薛飛.北京科技大學(xué) 2015
本文編號:3338878
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 Co-Al-W基高溫合金的發(fā)展歷程
1.2 Co-Al-W基高溫合金的相組成
1.2.1 基體相-γ相
1.2.2 強(qiáng)化相-γ'相
1.2.3 二次相
1.2.4 相平衡
1.2.5 合金元素在γ與γ'相中的分配
1.2.6 γ/γ'兩相晶格錯配度
1.3 Co-Al-W基高溫合金的性能
1.3.1 Co-Al-W基高溫合金的力學(xué)性能
1.3.2 Co-Al-W基高溫合金的高溫蠕變性能
1.3.3 Co-Al-W基高溫合金的抗氧化性能
1.4 Co-Al-Mo基高溫合金的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展
1.4.1 Co-Al-Mo基高溫合金的發(fā)現(xiàn)
1.4.2 合金元素對Co-Al-Mo基高溫合金的影響
1.4.3 Co-Al-Mo-Nb高溫合金的組織變化
1.5 選題意義及本課題研究內(nèi)容
1.5.1 選題意義
1.5.2 主要研究內(nèi)容
2 Co-Al-W基高溫合金的團(tuán)簇模型
2.1 固溶體的團(tuán)簇加連接原子模型
2.2 Co-Al-W基礎(chǔ)體系的團(tuán)簇成分式
2.2.1 γ相的團(tuán)簇成分式
2.2.2 γ'相的團(tuán)簇成分式
2.3 合金元素分類
2.4 Co-Al-W基高溫合金成分解析
2.4.1 合金成分解析原則及步驟
2.4.2 γ/γ~'兩相成分解析
2.5 Co-Al-Mo基高溫合金成分設(shè)計(jì)
3 實(shí)驗(yàn)方法
3.1 合金制備
3.2 熱處理工藝
3.3 組織結(jié)構(gòu)分析
3.3.1 金相觀察
3.3.2 X射線衍射分析(XRD)
3.3.3 掃描電子顯微觀察(SEM)
3.4 合金性能測試
3.4.1 密度測定
3.4.2 硬度分析
4 Co-Al-Mo-Nb/Ta(-Cr)合金的組織分析
4.1 鑄態(tài)組織分析
4.2 熱處理組織分析
4.2.1 1300℃高溫?zé)崽幚斫M織
4.2.2 800℃時效處理組織
4.2.3 二次相的析出
4.3 合金密度分析
4.4 本章小結(jié)
5 Co-Al-Mo-Ti-Ni/Cr合金的組織分析
5.1 鑄態(tài)組織分析
5.2 熱處理組織分析
5.2.1 1300℃高溫?zé)崽幚斫M織
5.2.2 800℃時效處理組織
5.2.3 二次相析出
5.3 密度及硬度分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于團(tuán)簇模型設(shè)計(jì)的鎳基單晶高溫合金(Ni,Co)-Al-(Ta,Ti)-(Cr,Mo,W)及其在900℃下1000 h的長期時效行為[J]. 張宇,王清,董紅剛,董闖,張洪宇,孫曉峰. 金屬學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]固溶體中的化學(xué)結(jié)構(gòu)單元與合金成分設(shè)計(jì)[J]. 董闖,董丹丹,王清. 金屬學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]Microstructure and grain boundary morphology evolution of a novel Co-9Al-9W-2Ta-0.02B alloy doped with yttrium[J]. Jian-Qiang Ma,Fei Zhong,Shu-Suo Li,Jiang-Bo Sha. Rare Metals. 2017(12)
[4]面心立方固溶體合金的團(tuán)簇加連接原子幾何模型及典型工業(yè)合金成分解析[J]. 洪海蓮,董闖,王清,張宇,耿遙祥. 物理學(xué)報(bào). 2016(03)
[5]銅鎳工業(yè)合金牌號的成分式分析(英文)[J]. 洪海蓮,王清,董闖. Science China Materials. 2015(05)
[6]基于團(tuán)簇模型的高強(qiáng)度馬氏體沉淀硬化不銹鋼成分設(shè)計(jì)[J]. 王清,查錢鋒,劉恩雪,董闖,王學(xué)軍,譚朝鑫,冀春俊. 金屬學(xué)報(bào). 2012(10)
[7]低彈bcc結(jié)構(gòu)Ti-Mo-Nb-Zr固溶體合金的“團(tuán)簇+連接原子”模型及其成分設(shè)計(jì)[J]. 馬仁濤,郝傳璞,王清,任明法,王英敏,董闖. 金屬學(xué)報(bào). 2010(09)
[8]Co-Al-W三元合金熱處理組織[J]. 李相輝,甘斌,馮強(qiáng),孫祖慶,陳國良,張國慶,曹臘梅. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(12)
[9]FCC/HCP martensitic transformation and shape memory effect in Co-Al binary system[J]. 大森俊洋,SUTOU Yuji,OIKAWA Katsunari,KAINUMA Ryosuke,ISHIDA Kiyohito. 材料與冶金學(xué)報(bào). 2005(02)
[10]應(yīng)用d—電子合金設(shè)計(jì)理論發(fā)展新型抗熱腐蝕單晶鎳基高溫合金 Ⅰ.相穩(wěn)定性臨界條件的確定[J]. 張濟(jì)山,崔華,胡壯麒,村田純教,森永正彥,湯川夏夫. 金屬學(xué)報(bào). 1993(07)
博士論文
[1]金屬玻璃和固溶體合金的成分根源:近程序結(jié)構(gòu)單元[D]. 董丹丹.大連理工大學(xué) 2017
[2]鉭和鈦對新型鈷基單晶高溫合金組織穩(wěn)定性與高溫蠕變行為的影響研究[D]. 薛飛.北京科技大學(xué) 2015
本文編號:3338878
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