Ni-Si共晶合金以其優(yōu)異的耐腐蝕性、耐磨損性和高強(qiáng)度等性能廣泛用于制造高性能航空、航天、艦船和坦克發(fā)動(dòng)機(jī)及其它動(dòng)力裝置的盤件、葉片等熱端關(guān)鍵部件。定向凝固制備的Ni-Si共晶自生復(fù)合材料內(nèi)部一次枝晶間距減小,組織細(xì)化,斷裂韌性增加,然而在凝固過(guò)程中由于過(guò)冷度的關(guān)系使得合金內(nèi)部產(chǎn)生亞穩(wěn)相Ni₃₁Si₁₂,使得材料的塑韌性下降。本文旨在研究熱處理工藝對(duì)亞穩(wěn)相的轉(zhuǎn)化機(jī)理以及對(duì)合金整體性能的影響。本文采用真空自耗電極電弧熔煉母合金,分別使用改進(jìn)后的Bridgman和高溫度梯度的電子束懸浮區(qū)域熔煉兩種定向凝固技術(shù)得到不同凝固速率下的Ni-Si共晶復(fù)合材料,采用不同的熱處理工藝,使用金相顯微鏡分析了熱處理前后的亞穩(wěn)相變化,闡明了亞穩(wěn)相Ni₃₁Si₁₂的形成原因及熱處理工藝對(duì)其的影響機(jī)理,測(cè)試了不同熱處理工藝下的顯微硬度,并對(duì)其腐蝕性能進(jìn)行了對(duì)比研究,最終確定了亞穩(wěn)相轉(zhuǎn)化效果最佳的熱處理工藝參數(shù)。研究發(fā)現(xiàn),隨著凝固速率的提高,過(guò)冷度越大,凝固過(guò)程中的相變偏離平衡凝固,產(chǎn)生的亞穩(wěn)相越多,對(duì)于處在相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)下的亞...

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 Ni-Si金屬間化合物
        1.2.1 金屬間化合物的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 Ni₃Si金屬間化合物的主要特征
        1.2.3 Ni₃Si金屬間化合物的脆性改善
    1.3 合金材料亞穩(wěn)相的研究進(jìn)展與應(yīng)用
        1.3.1 亞穩(wěn)相的定義
        1.3.2 亞穩(wěn)相的分類
        1.3.3 亞穩(wěn)相的特點(diǎn)及改善措施
    1.4 獲取合金亞穩(wěn)相的方法
    1.5 熱處理工藝的研究進(jìn)展與應(yīng)用
        1.5.1 熱處理工藝的基本類型
        1.5.2 熱處理工藝的作用
    1.6 定向凝固技術(shù)的研究進(jìn)展
    1.7 本文研究意義與內(nèi)容
        1.7.1 本文研究意義
        1.7.2 研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法
    2.1 母合金成分設(shè)計(jì)與熔煉
        2.1.1 母合金的成分設(shè)計(jì)
        2.1.2 母合金的熔煉
        2.1.3 母合金鑄錠的制備
    2.2 定向凝固
        2.2.1 Bridgman定向凝固
        2.2.2 電子束懸浮區(qū)域熔煉定向凝固
    2.3 熱處理實(shí)驗(yàn)
    2.4 金相實(shí)驗(yàn)
    2.5 硬度實(shí)驗(yàn)
    2.6 電化學(xué)測(cè)試
3 亞穩(wěn)相的形成與生長(zhǎng)
    3.1 亞穩(wěn)相Ni₃₁Si₁₂ 的形成
    3.2 亞穩(wěn)相Ni₃₁Si₁₂ 的生長(zhǎng)
    3.3 本章小結(jié)
4 熱處理工藝對(duì)亞穩(wěn)相Ni₃₁Si₁₂ 的影響
    4.1 熱處理工藝對(duì)Bridgman定向凝固組織的影響
        4.1.1 退火工藝對(duì)Bridgman定向凝固組織的影響
        4.1.2 淬火工藝對(duì)Bridgman定向凝固組織的影響
    4.2 熱處理工藝對(duì)電子束懸浮區(qū)域熔煉定向凝固組織的影響
    4.3 本章小結(jié)
5 熱處理工藝對(duì)Ni-Ni₃Si共晶自生復(fù)合材料性能的影響
    5.1 熱處理工藝對(duì)Ni-Ni₃Si共晶材料力學(xué)性能的影響
        5.1.1 熱處理工藝對(duì)Bridgman定向凝固N(yùn)i-Ni₃Si共晶材料力學(xué)性能的影響
        5.1.2 熱處理工藝對(duì)電子束區(qū)熔定向凝固N(yùn)i-Ni₃Si共晶材料力學(xué)性能的影響
    5.2 熱處理工藝對(duì)Ni-Ni₃Si共晶材料腐蝕性能的影響
        5.2.1 退火處理Ni-Si共晶材料在7%H₂SO₄ 溶液中的開(kāi)路電位
        5.2.2 退火處理Ni-Si共晶材料在7%H₂SO₄ 溶液中的動(dòng)電位極化曲線
        5.2.3 退火處理Ni-Si共晶材料在7%H₂SO₄ 溶液中的交阻抗譜
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文



本文編號(hào)：3921550