相對于傳統的Ni基高溫合金,Nb-Cr合金具有更高的使用溫度和良好的高溫抗氧化性,得到了人們越來越多的關注。如何獲得室溫性能和高溫性能的良好匹配成為制約Nb-Cr合金發(fā)展的重要因素。本文以機械合金化+熱壓制備的成分為Nb-22.5Cr和Nb-88Cr的NbCr₂/Nb合金和NbCr₂/Cr合金為研究對象,通過高溫熱暴露實驗和高溫壓縮實驗,研究了合金的熱穩(wěn)定性和高溫力學性能,并在此基礎上探討了合金元素Mo、Si對NbCr₂/Nb合金以及合金元素Ni對NbCr₂/Cr合金熱穩(wěn)定性和高溫力學性能的影響。結果表明:（1）NbCr₂/Nb合金熱暴露后的硬度,斷裂韌性和室溫壓縮性能變化較為明顯,熱穩(wěn)定性較差,這與熱暴露后,合金中的顆粒尺寸的變化以及兩相界面處壓應力的增加有關。1200℃下熱暴露100h后,合金的硬度、壓縮強度、屈服強度和塑性應變分別由熱暴露前的7.31GPa、2760MPa、2476MPa和5.48%變化為6.80GPa、3641MPa、2293 MPa和19.1%。合金元... 

【文章頁數】：149 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 NbCr_2/Nb及NbCr_2/Cr兩相合金室溫力學性能和抗氧化性研究概況
        1.2.1 室溫力學性能研究概況
        1.2.2 抗氧化性研究概況
    1.3 NbCr_2/Nb及NbCr_2/Cr兩相合金熱穩(wěn)定性研究概況
    1.4 NbCr_2/Nb及NbCr_2/Cr兩相合金高溫力學行為研究概況
    1.5 研究意義、目的和主要研究內容
        1.5.1 研究意義和目的
        1.5.2 主要研究內容
第二章 實驗與方法
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗儀器、設備
    2.3 兩相合金的制備
        2.3.1 機械合金化
        2.3.2 熱壓
    2.4 熱穩(wěn)定性研究
        2.4.1 熱穩(wěn)定性實驗
        2.4.2 測試與表征
    2.5 高溫力學性能研究
        2.5.1 恒溫恒應變速率的高溫壓縮實驗
        2.5.2 恒溫恒載荷的高溫壓縮實驗
        2.5.3 變形組織觀察
第三章 NbCr_2/Nb兩相合金熱穩(wěn)定性研究
    3.1 引言
    3.2 NbCr_2/Nb兩相合金熱穩(wěn)定性研究
        3.2.1 NbCr_2/Nb兩相合金熱暴露前的物相、組織和性能
        3.2.2 NbCr_2/Nb兩相合金熱暴露后的物相、組織和性能
    3.3 Mo合金化對NbCr_2/Nb兩相合金熱穩(wěn)定性的影響
        3.3.1 Mo合金化的NbCr_2/Nb兩相合金熱暴露前的物相、組織和性能
        3.3.2 Mo合金化的NbCr_2/Nb兩相合金熱暴露后的物相、組織和性能
    3.4 Si合金化對NbCr_2/Nb兩相合金熱穩(wěn)定性的影響
        3.4.1 Si合金化的NbCr_2/Nb兩相合金熱暴露前的物相、組織及性能
        3.4.2 Si合金化的NbCr_2/Nb兩相合金熱暴露后的物相、組織及性能
    3.5 本章小結
第四章 NbCr_2/Nb兩相合金高溫力學性能研究
    4.1 引言
    4.2 恒應變速率條件下的高溫力學行為
        4.2.1 NbCr_2/Nb兩相合金恒應變速率下的高溫力學行為
        4.2.2 Mo對 NbCr_2/Nb兩相合金恒應變速率下的高溫力學行為的影響
        4.2.3 Si對 NbCr_2/Nb兩相合金恒應變速率下高溫力學行為的影響
    4.3 恒應力條件下的高溫力學行為
        4.3.1 NbCr_2/Nb合金恒應力下的高溫力學行為
        4.3.2 Mo對 NbCr_2/Nb兩相合金恒應力下的高溫力學行為的影響
        4.3.3 Si對 NbCr_2/Nb兩相合金恒應力下的高溫力學行為的影響
    4.4 本章小結
第五章NbCr_2/Cr兩相合金熱穩(wěn)定性研究
    5.1 引言
    5.2 NbCr_2/Cr兩相合金熱穩(wěn)定性研究
        5.2.1 NbCr_2/Cr兩相合金熱暴露前的物相、組織及性能
        5.2.2 NbCr_2/Cr兩相合金熱暴露后的物相、組織及性能
    5.3 Ni合金化對NbCr2/Cr兩相合金熱穩(wěn)定性的影響
        5.3.1 Ni合金化的NbCr2/Cr兩相合金熱暴露前的物相、組織及性能
        5.3.2 Ni合金化的NbCr2/Cr兩相合金熱暴露后的物相、組織及性能
    5.4 本章小結
第六章 NbCr_2/Cr兩相合金高溫力學性能研究
    6.1 引言
    6.2 恒應變速率條件下的高溫力學行為
        6.2.1 NbCr_2/Cr兩相合金恒應變速率下的高溫力學行為
        6.2.2 Ni對NbCr_2/Cr兩相合金恒應變速率下的高溫力學行為的影響
    6.3 恒應力條件下的高溫力學行為
        6.3.1 NbCr_2/Cr兩相合金恒應力下的高溫力學行為
        6.3.2 Ni對NbCr_2/Cr兩相合金恒應力下的高溫力學行為的影響
    6.4 本章小結
第七章 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 主要創(chuàng)新點
    7.3 展望
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]CeO2顆粒對鈮合金表面鍍滲復合涂層抗氧化性能的影響[J]. 楊陽,黃祖江,唐仕光,董婉冰,李偉洲,張修海.  稀有金屬材料與工程. 2017(12)
[2]鈮合金表面滲鍍復合涂層及其抗氧化研究[J]. 楊陽,黃祖江,唐仕光,李偉洲,張修海.  真空科學與技術學報. 2016(09)
[3]一種新型鈮合金的高溫變形行為研究[J]. 蔡小梅,鄭欣,白潤,王峰,劉輝,夏明星,王暉.  稀有金屬材料與工程. 2016(04)
[4]鈮基合金表面Al-B包埋共滲層的組織及抗氧化性能[J]. 秦澤華,楊陽,黃祖江,陳泉志,李偉洲.  材料保護. 2015(07)
[5]Nb/NbCr2合金表面硅化物涂層的高溫抗氧化性能[J]. 喬彥強,李懋源,郭喜平.  材料研究學報. 2015(06)
[6]合金元素對Nb-Ti-Al-C合金氧化行為的影響[J]. 魏文慶,姜軍生,陸述田,崔大偉,魏尊杰,張鵬.  材料熱處理學報. 2015(05)
[7]TA15鈦合金的高溫蠕變行為[J]. 王琪,文智,江川,王斌,易丹青.  粉末冶金材料科學與工程. 2014(02)
[8]Cr含量對Nb-Ti-Si-Cr基超高溫合金組織及抗氧化性能的影響[J]. 陳麗群,郭喜平.  材料熱處理學報. 2013(05)
[9]CeO2對鈮硅基超高溫合金硅化物滲層組織及抗氧化性能的影響[J]. 張藝,郭喜平.  中國有色金屬學報. 2013(01)
[10]新型鈮基合金及其變形阻力研究[J]. 蔡小梅,鄭欣,李中奎,白潤,王峰,夏明星.  稀有金屬. 2010(S1)

碩士論文
[1]Nb-Cr系多元合金的微觀組織及性能研究[D]. 張明軍.西北工業(yè)大學 2007



本文編號：3699182