Laves相Cr₂Nb是一種拓撲密排結(jié)構(gòu)的金屬間化合物,其熔點高達1740℃,具有較低的密度、良好的高溫強度、優(yōu)異的高溫抗氧化性及抗蠕變性能,是一種很有潛力的高溫結(jié)構(gòu)材料,使用溫度有望超過1200℃,但較低的室溫斷裂韌性嚴重地限制了材料的工程應用。為了提高材料的室溫斷裂韌性,本文通過合理的合金成分設(shè)計,采用不同的制備方法,并結(jié)合XRD、SEM、TEM、HRTEM等多種分析手段,系統(tǒng)地研究了Cr₂Nb-20/30/40Ti（at.%）合金的微觀組織及力學性能,并對合金凝固組織中相的競爭生長及多晶型相變進行了探討,主要結(jié)論如下:電弧熔煉Cr₂Nb-40Ti合金的凝固組織中,Laves相（Cr,Ti）₂Nb含有多種多晶型結(jié)構(gòu),既有穩(wěn)定的C15結(jié)構(gòu),又有亞穩(wěn)的C36、5R、6H、7R結(jié)構(gòu)。亞穩(wěn)結(jié)構(gòu)的形成有兩方面的原因:一是,溶質(zhì)Ti在（Cr,Ti）₂Nb中占據(jù)Cr的點陣位置,延緩了多晶型相變的相變進程;二是,溶質(zhì)Ti可提高（Cr,Ti）₂Nb的標準摩爾生成焓,降低... 

【文章來源】：西北工業(yè)大學陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

Laves相Cr2Nb的多晶型結(jié)構(gòu)

[9]: (a) C14; (b) C36; (c) C15圖1-2 六方單元胞及不同原子層[10]: (a) C14/C36 的 (0001) 晶面或 C15 的 (111) 晶面; (b) 小原子 B 構(gòu)成的單層原子; (c, d) 小原子 B 和大原子 A 構(gòu)成的三層原子Fig. 1-2 Hexagonal unit cell and different atom layers[10]: (a) planes of (0001) for C14/C36 or (111)for C15; (b) single layer of atom B; (c, d) triple layers of atoms B and A從晶體結(jié)構(gòu)上分析，這三種結(jié)構(gòu)可認為是由相同的原子密排面按照不同的堆垛順序形成的，然而與普通晶體結(jié)構(gòu)不同的是，這些原子密排面為 4 層原子結(jié)構(gòu)，如圖 1-2 所示[10]。四層結(jié)構(gòu)在 C14/C36 結(jié)構(gòu)的 (0001) 面或 C15 結(jié)構(gòu)的 (111) 面的投影相同 (圖 1-2a)，并且是由小原子 B 構(gòu)成單層原子 (圖 1-2b) 及小原子 B

與大原子 A 構(gòu)成三層原子 (圖 1-2c, d) 共同構(gòu)成，小原子 B 與大原子 A 各占兩層原子面。C15-Cr2Nb 的堆垛順序類似于簡單的 fcc 結(jié)構(gòu)，即沿[111]方向按照…ABCABC…的順序堆垛；C14-Cr2Nb 的堆垛順序類似于簡單的 hcp 結(jié)構(gòu)，是沿[0001]方向按…ABAB…的順序堆垛；C36-Cr2Nb 也是沿[0001]方向排列，但其堆垛順序發(fā)生了改變，為…ABACABAC…。1.3 Laves 相 Cr2Nb 的研究進展1.3.1 Laves 相 Cr2Nb 的多晶型相變Laves 相 Cr2Nb 各多晶型結(jié)構(gòu)有特定的穩(wěn)定化區(qū)間，當合金溫度改變時，多晶型結(jié)構(gòu)間會發(fā)生相互轉(zhuǎn)變。室溫下，Laves 相 Cr2Nb 為單一穩(wěn)定的 C15 結(jié)構(gòu)，然而多晶型相變受阻時，合金相變將進行的不完全，使得中間過渡結(jié)構(gòu)得以保存，中間過渡結(jié)構(gòu)除了常見的 C36 結(jié)構(gòu)外，還有其它高堆積度的多晶型結(jié)構(gòu)，如 5R、6H、7R 等[9, 10]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]電弧熔煉態(tài)Laves相Cr2Nb/Cr合金的微觀組織演變[J]. 李克偉,李雙明,傅恒志.  金屬學報. 2011(06)
[2]激光快速熔凝Ni-Sn共晶合金的組織演變[J]. 曹永青,林鑫,汪志太,楊海歐,黃衛(wèi)東.  金屬學報. 2011(05)
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[6]合金元素Al對Laves相NbCr2顯微組織及斷裂韌性的影響[J]. 鄭海忠,魯世強,祝建業(yè),周偉.  稀有金屬材料與工程. 2009(01)
[7]超細晶Laves相NbCr2顆粒增強Nb基復合材料的制備及其組織性能研究[J]. 肖璇,魯世強,胡平,黃銘剛,李鑫.  航空材料學報. 2008(03)
[8]MA和軟第二相對Cr/Cr2Nb復合材料組織與性能的影響[J]. 肖璇,魯世強,馬燕青,胡平,黃銘剛,聶小武.  稀有金屬材料與工程. 2008(01)
[9]Laves相NbCr2高溫抗氧化性研究的進展[J]. 鄭海忠,魯世強,王克魯,蘇倩,聶小武.  腐蝕科學與防護技術(shù). 2007(06)
[10]機械合金化Nb-Cr粉末的熱力學分析[J]. 聶小武,魯世強,王克魯.  特種鑄造及有色合金. 2007(06)

博士論文
[1]Laves相NbCr2基合金的制備、增韌及高溫氧化行為與機理研究[D]. 鄭海忠.南京航空航天大學 2009

碩士論文
[1]TbDyFe合金的晶體取向生長與組織控制研究[D]. 周美政.東華大學 2006



本文編號：3605788