發(fā)動機作為航空航天工業(yè)皇冠上的“明珠”,需要更高溫的結(jié)構(gòu)材料作為其發(fā)展的支撐。Nb-Si基原位自生復(fù)合材料具有相對較高的熔點(>1750℃),較低的密度(7.2 g/cm³),較好的室溫及高溫等綜合力學(xué)性能特點,引起了國內(nèi)外學(xué)者廣泛的關(guān)注和研究。但是Nb-Si基合金室溫斷裂韌性較差,限制了其作為工程材料的應(yīng)用。本文通過真空非自耗電弧熔煉的方法研究了Zr、Ta、B、Mg等元素對Nb-Si基合金微觀組織與力學(xué)性能的影響,分析了合金化元素對Nb-Si基合金相組成的影響;闡明了微觀組織對Nb-Si基合金力學(xué)性能與裂紋擴展行為的相關(guān)性。研究發(fā)現(xiàn),Nb-16Si為亞共晶合金,初生相Nbss的體積占比為15.87%,長徑比為2.61,中值直徑18.94μm,Zr元素使Nb-Si合金的共晶點右移,能促進(jìn)初生Nbss相析出,體積占比由15.87%增加到32.72%(4 at.%Zr)。初生Nbss相隨Zr元素含量的增加由長條狀轉(zhuǎn)變?yōu)闄E圓狀。4 at.%的Zr元素促進(jìn)合金發(fā)生惰性共析反應(yīng)并形成中間亞穩(wěn)相Nb₃Si,生成少量的α-(Nb,Zr)_5<...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 Nb-Si合金特點
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 合金化對Nb-Si基合金顯微組織形貌的影響
        1.3.2 合金化對Nb-Si基合金力學(xué)性能的影響
    1.4 本文研究的主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料及實驗方法
    2.1 實驗材料
    2.2 紐扣錠試樣制備
        2.2.1 合金配備
        2.2.2 紐扣錠熔煉
    2.3 實驗方法
        2.3.1 X射線物相分析(XRD)
        2.3.2 掃描電鏡組織分析
        2.3.3 微觀組織圖像分析
        2.3.4 室溫壓縮性能測試
        2.3.5 室溫斷裂韌性測試
        2.3.6 顯微維氏硬度測試
第3章 合金化對Nb-Si基合金組織的影響
    3.1 引言
    3.2 Zr元素對Nb-16Si合金微觀組織的影響
    3.3 Zr元素對Nb-16Si合金微觀組織定量分析
    3.4 Ta元素對Nb-16Si基合金微觀組織的影響
    3.5 B、Mg元素對Nb-16Si基合金微觀組織的影響
    3.6 本章小結(jié)
第4章 合金化對Nb-Si基合金力學(xué)性能的影響
    4.1 引言
    4.2 Zr元素對Nb-16Si合金力學(xué)性能的影響
        4.2.1 Zr元素對Nb-16Si合金室溫斷裂韌性的影響
        4.2.2 Zr元素對Nb-16Si合金室溫壓縮性能的影響
    4.3 Ta元素對Nb-16Si基合金力學(xué)性能的影響
        4.3.1 Ta元素對Nb-16Si基合金室溫斷裂韌性的影響
        4.3.2 Ta元素對Nb-16Si基合金室溫壓縮性能的影響
    4.4 B、Mg元素對Nb-16Si基合金力學(xué)性能的影響
        4.4.1 B、Mg元素對Nb-16Si基合金室溫斷裂韌性的影響
        4.4.2 B、Mg元素對Nb-16Si基合金室溫壓縮性能的影響
    4.5 Zr、Ta、B、Mg元素對Nb-16Si基合金顯微硬度的影響
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3881900