T91鋼作為新一代核反應(yīng)堆備選結(jié)構(gòu)材料,具有良好的抗輻照蠕變與硬化能力,展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景,本課題旨在制備一種同時(shí)具有高強(qiáng)度、高熱穩(wěn)定性的新型超細(xì)晶T91合金。本文通過添加合金元素X(Hf、La、Zr、Y)從動(dòng)力學(xué)(Zenner釘扎)和熱力學(xué)(X溶質(zhì)原子晶界偏析降低晶界能)穩(wěn)定化兩方面共同抑制晶粒長(zhǎng)大。采用機(jī)械合金化和高溫高壓燒結(jié)技術(shù)(4 GPa/1100℃/30 min)成功制備了一系列超細(xì)晶T91-1at.%X合金,通過前期熱穩(wěn)定性及力學(xué)性能對(duì)比篩選出具有最優(yōu)性能組合的T91-1at.%Hf合金。作為基礎(chǔ)性研究,本課題主要研究了T91-1at.%Hf合金熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能隨退火溫度及時(shí)間的變化情況,對(duì)Hf元素的熱穩(wěn)定機(jī)理進(jìn)行了探索分析,并對(duì)其高溫圧縮性能進(jìn)行了初步研究。T91-1at.%Hf合金高壓制備態(tài)樣品晶粒尺寸為160 nm,比T91合金減小了800 nm,硬度與壓縮屈服強(qiáng)度分別為722 HV和2449 MPa,晶粒在600℃退火后開始發(fā)生微小長(zhǎng)大,1000℃退火后為174 nm,并保持692 HV和2161 MPa的高硬度和高強(qiáng)度;T91-1at.%Hf合金在800℃50...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 T91 鋼國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 納米晶/超細(xì)晶金屬材料的制備方法
        1.3.1 大塑性變形法
        1.3.2 粉末冶金法
    1.4 納米晶/超細(xì)晶金屬材料的穩(wěn)定化機(jī)制
        1.4.1 動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定機(jī)制
        1.4.2 熱力學(xué)穩(wěn)定機(jī)制
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)過程及研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料介紹
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹
    2.2 主要實(shí)驗(yàn)流程
        2.2.1 機(jī)械合金化制粉
        2.2.2 高溫高壓粉末燒結(jié)
        2.2.3 退火實(shí)驗(yàn)
    2.3 微觀結(jié)構(gòu)表征方法
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
        2.3.3 透射電子顯微鏡分析(TEM)
    2.4 力學(xué)性能測(cè)試
        2.4.1 維氏硬度測(cè)試
        2.4.2 壓縮性能測(cè)試
        2.4.3 高溫壓縮性能測(cè)試
第3章 摻雜元素對(duì)T91 合金熱穩(wěn)定性及力學(xué)性能影響
    3.1 前言
    3.2 合金元素對(duì)T91 合金結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響
        3.2.1 XRD結(jié)果分析
        3.2.2 TEM結(jié)果分析
    3.3 退火溫度對(duì)維氏硬度的影響
    3.4 退火溫度對(duì)壓縮性能的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 T91-1at.%Hf合金熱穩(wěn)定性及機(jī)理與力學(xué)性能研究
    4.1 前言
    4.2 T91-1at.%Hf合金熱穩(wěn)定性研究
        4.2.1 不同溫度退火的XRD分析結(jié)果
        4.2.2 不同溫度退火的TEM分析結(jié)果
        4.2.3 不同時(shí)間退火的XRD分析結(jié)果
        4.2.4 不同時(shí)間退火的TEM分析結(jié)果
        4.2.5 T91-1at.%Hf合金熱穩(wěn)定性機(jī)理分析
    4.3 T91-1at.%Hf合金的力學(xué)性能分析
        4.3.1 不同退火溫度下的維氏硬度分析
        4.3.2 不同退火溫度下的壓縮性能分析
        4.3.3 不同退火時(shí)間下的維氏硬度分析
        4.3.4 不同退火時(shí)間下的壓縮性能分析
        4.3.5 高溫圧縮性能分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號(hào)：3843222