本文關(guān)鍵詞：Ti和Hf在沉淀強(qiáng)化型鈷基合金中的影響

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【摘要】：本文以鈷基合金Co-Al-W作為研究對象,利用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、X射線能譜儀(EDS)、透射電子顯微鏡(TEM)及硬度試驗(yàn)等系統(tǒng)研究了Ti和Hf含量的變化對固溶時(shí)效后的強(qiáng)化相的組織形貌的性影響以及對材料的力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):通過對Co-Al-W三元合金的研究,發(fā)現(xiàn)過在W含量原子百分比在9%~11%含量時(shí)材料的基體相和強(qiáng)化相的硬度和晶格常數(shù)是最合適的而且晶格錯配度最小,而隨著W含量的上升,材料固溶時(shí)效前的基體晶格常數(shù)明顯的增大,在時(shí)效處理后基體相和強(qiáng)化相的晶格都在增大,晶格錯配度明顯的上升,此時(shí)通過定量金相分析發(fā)現(xiàn),強(qiáng)化相的數(shù)量有一定的增長趨勢,但是強(qiáng)化相過于粗大,可能對性能有不利的影響,通過DTA測試曲線表明了材料中的強(qiáng)化相的熱穩(wěn)定性能下降。W是富集于強(qiáng)化相的元素,在基體/強(qiáng)化相之間的分配比大約在0.6.在時(shí)效后Co-Al-W-Ti四元合金中的XRD出現(xiàn)的三個(gè)混合峰(111)、(200)、(220),這三個(gè)峰是基體相γ和強(qiáng)化相γ’混合而成的三個(gè)強(qiáng)峰。,在時(shí)效后的XRD分析中對(111)峰利用ORIGIN中PFM功能進(jìn)行分析,得到了晶格常數(shù)和晶格錯配度。Ti含量的增加三個(gè)強(qiáng)峰都在向左偏移的現(xiàn)象,這是由于Ti進(jìn)入了基體中導(dǎo)致材料的晶格增大,用掃描電鏡(SEM)對組織進(jìn)行觀察,研究Ti對合金的組織和性能的影響。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在原子百分比3%~4%Ti時(shí)材料的晶格錯配度和組織處于最優(yōu)狀態(tài)。通過材料的透射電鏡的觀察,應(yīng)用選電子衍射技術(shù)和能譜分析,發(fā)現(xiàn)了原子百分比3%以上的Ti含量的合金中會出現(xiàn)了其他相的生成并且通過DTA分析表明Ti過量導(dǎo)致了材料的熱穩(wěn)定性的下降。Ti也是強(qiáng)化相形成元素,富集于強(qiáng)化相中,而且Ti增加可以增加材料的硬度。在Hf含量過大時(shí)組織發(fā)生了脆性過大的現(xiàn)象,我們通過XRD研究發(fā)現(xiàn)Hf是進(jìn)入強(qiáng)化相的元素,有利于產(chǎn)生和穩(wěn)定強(qiáng)化相的作用,研究表明過量的Hf會導(dǎo)致材料的晶格錯配度增加,使材料的熱穩(wěn)定降能下降,而且Hf過量的話,會使強(qiáng)化相γ’的組織體積分?jǐn)?shù)明顯減少,形態(tài)變得不規(guī)則并且變得顆粒直徑變小。我們通過研究發(fā)現(xiàn)材料的硬度有明顯上升趨勢,說明適量的Hf是對材料的性能的提高是有利的,過量的Hf會使材料的性能處于劣勢,研究表明2%~4%左右的Hf是最好的。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.16

【參考文獻(xiàn)】

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1 夏天;張義文;遲悅;劉建濤;賈建;韓壽波;;Hf和Zr含量對FGH96合金平衡相及PPB的影響[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2013年08期

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本文編號：1166704