鉑（Pt）合金具有較高的熔點(diǎn),良好的高溫強(qiáng)度,高溫抗腐蝕性和抗氧化性,能經(jīng)受極端復(fù)雜條件和高溫的考驗(yàn),在微電子電氣、航空航天、能源、化工等現(xiàn)代高新技術(shù)領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用,是非常具有潛力的新一代高溫結(jié)構(gòu)材料。考慮到鉑材料在軍事和國防領(lǐng)域的重要性,發(fā)展性能優(yōu)越的鉑基高溫合金意義重大。鉑可以回收,合金化可以降低鉑的成本,因此對鉑的研究也越來越多。現(xiàn)有的成熟的鉑合金材料雖然在熔點(diǎn)、抗腐蝕性等方面有著極大的優(yōu)勢,但較差的高溫強(qiáng)度和延性仍限制著其發(fā)展。Y/γ’型鉑基高溫合金在Y基體相中引入具有超高熔點(diǎn)的γ’沉淀相,能顯著提高合金熔點(diǎn),強(qiáng)化材料的高溫力學(xué)性能,有望成為良好的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管材料。以滑移系豐富的面心立方Pt為基體Y相,以具備高熔點(diǎn)和高強(qiáng)度的Pt3Hf作為γ’沉淀相的Y/γ’型鉑基高溫合金顯著提高了 Pt的力學(xué)性能,但是目前對其強(qiáng)化機(jī)制還不清楚。本文基于第一性原理方法研究γ/γ’型鉑基高溫合金材料的強(qiáng)韌化機(jī)制。全文主要工作及主要結(jié)果如下:（1）基于第一性原理方法研究了合金元素對Pt層錯(cuò)能的影響。計(jì)算所得純Pt的層錯(cuò)能為284mJ/m2,和實(shí)驗(yàn)結(jié)果及文獻(xiàn)結(jié)果符合較好。模擬發(fā)現(xiàn),除元素Y以... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１鉑的晶體結(jié)構(gòu)??Ｆｉ．?１－１?Ｔｈｅ?ｃｒｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｐｔ??

１．３．１固溶強(qiáng)化型鉑基高溫合金??Ｐｔ中常見的固溶強(qiáng)化元素有Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｙ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ等。這??些元素在不同的溫度對Ｐｔ有不同程度的固溶強(qiáng)化作用。圖１－２給出幾種金屬對Ｐｔ??的常溫強(qiáng)化效應(yīng)。橫坐標(biāo)是溶質(zhì)的濃度，縱坐標(biāo)為高溫拉伸強(qiáng)度。??（ｌ）Ｍｏ、Ｗ、Ｉｒ、Ｒｕ?對?Ｐｔ?的作用??Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｉｒ等在常溫下對Ｐｔ有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化效果。添加少量（＜１°／〇）的??Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｉｒ等元素在Ｐｔ－Ｒｈ合金中，可以提高合金的持久強(qiáng)度，降低蠕變速??率［１３］。但是在高溫情況下，這些元素容易氧化揮發(fā)，并且隨著溫度的升高這些元??素的揮發(fā)損失迅速增加。Ｐｔ－Ｉｒ合金中Ｉｒ的含量超過２０％時(shí)，１１００°Ｃ下Ｉｒ的損失量??比在９００°Ｃ加熱時(shí)損失大１０倍以上［１４］。Ｍｏ和Ｗ的揮發(fā)性比Ｉｒ和尺１１強(qiáng)［１３］。作為??高溫結(jié)構(gòu)材料，基體元素的高溫力學(xué)性能和熱學(xué)穩(wěn)定性以及溶質(zhì)元素的高溫穩(wěn)定??３??

沉淀相形狀不規(guī)則；６ａｔ．％時(shí)，丫＇相的最高體積分?jǐn)?shù)能達(dá)到約２３％，形狀呈立方體??并整齊排列，沉淀相與基體的錯(cuò)配度達(dá)到－０．１％；?８ａｔ．％時(shí)，Ｙ＇相由立方體轉(zhuǎn)變?yōu)??球形微粒［４１，４３］，如圖１－３所示。??Ａ１的含量也能控制／相的體積分?jǐn)?shù)。在Ｐｔ－Ａｌ－Ｃｒ－Ｎｉ中，Ａ１的含量控制在１２－??１５ａｔ．％時(shí)能增加／相的體積分?jǐn)?shù)。１５００°Ｃ添加１３ａｔ．％的Ａ１后，Ｙ相的體積分?jǐn)?shù)達(dá)??到３０％，高于這個(gè)含量則會(huì)形成共晶反應(yīng)�？刂坪线m的成分含量可以獲得高強(qiáng)度、??９??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]過渡族金屬元素對鎳基合金力學(xué)性能影響的第一原理研究[D]. 文敏儒.清華大學(xué) 2017



本文編號：3443549