Ni-Si共晶合金以其優(yōu)異的耐腐蝕性、耐磨損性和高強度等性能廣泛用于制造高性能航空、航天、艦船和坦克發(fā)動機及其它動力裝置的盤件、葉片等熱端關鍵部件。定向凝固制備的Ni-Si共晶自生復合材料內部一次枝晶間距減小,組織細化,斷裂韌性增加,然而在凝固過程中由于過冷度的關系使得合金內部產(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亞穩(wěn)相的轉化機理以及對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得到不同凝固速率下的Ni-Si共晶復合材料,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其的影響機理,測試了不同熱處理工藝下的顯微硬度,并對其腐蝕性能進行了對比研究,最終確定了亞穩(wěn)相轉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,過冷度越大,凝固過程中的相變偏離平衡凝固,產(chǎn)生的亞穩(wěn)相越多,對于處在相對穩(wěn)定狀態(tài)下的亞...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：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)相的研究進展與應用
        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展與應用
        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 定向凝固技術的研究進展
    1.7 本文研究意義與內容
        1.7.1 本文研究意義
        1.7.2 研究內容
2 實驗材料及研究方法
    2.1 母合金成分設計與熔煉
        2.1.1 母合金的成分設計
        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 熱處理實驗
    2.4 金相實驗
    2.5 硬度實驗
    2.6 電化學測試
3 亞穩(wěn)相的形成與生長
    3.1 亞穩(wěn)相Ni₃₁Si₁₂ 的形成
    3.2 亞穩(wěn)相Ni₃₁Si₁₂ 的生長
    3.3 本章小結
4 熱處理工藝對亞穩(wěn)相Ni₃₁Si₁₂ 的影響
    4.1 熱處理工藝對Bridgman定向凝固組織的影響
        4.1.1 退火工藝對Bridgman定向凝固組織的影響
        4.1.2 淬火工藝對Bridgman定向凝固組織的影響
    4.2 熱處理工藝對電子束懸浮區(qū)域熔煉定向凝固組織的影響
    4.3 本章小結
5 熱處理工藝對Ni-Ni₃Si共晶自生復合材料性能的影響
    5.1 熱處理工藝對Ni-Ni₃Si共晶材料力學性能的影響
        5.1.1 熱處理工藝對Bridgman定向凝固Ni-Ni₃Si共晶材料力學性能的影響
        5.1.2 熱處理工藝對電子束區(qū)熔定向凝固Ni-Ni₃Si共晶材料力學性能的影響
    5.2 熱處理工藝對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 溶液中的開路電位
        5.2.2 退火處理Ni-Si共晶材料在7%H₂SO₄ 溶液中的動電位極化曲線
        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
6 結論
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文



本文編號：3921550