Ta元素對新型γ+γ’雙相Ir基高溫合金顯微組織和力學性能的影響
發(fā)布時間:2022-01-01 08:09
Ir-13W-6Al(at%)合金是一種由γ’-Ir3(Al,W)相強化型銥基超高溫合金,在航空航天極端環(huán)境下展現(xiàn)出良好的應用前景。本實驗在Ir-13W-6Al三元合金基礎上,分別添加2at%,5at%和8at%的Ta元素,研究其對γ+γ’雙相銥基合金顯微組織、γ’強化相數(shù)量、高低溫力學性能以及壓縮斷裂特征的影響。結果表明:γ’相的體積分數(shù)隨著Ta含量增加而增大;添加Ta元素后合金的維氏硬度以及納米硬度均高于三元Ir-13W-6Al合金;1300℃下合金抗壓強度隨Ta含量的增多而提升,強度的提高可歸因于γ’-Ir3(Al,W)強化相的析出和Ta元素的固溶強化作用。Ta元素的添加有效地改善了Ir-13W-6Al三元合金體系的室溫、高溫力學性能,為發(fā)展超耐溫高性能γ+γ’雙相銥基合金的成分設計和結構優(yōu)化提供了實驗基礎和理論依據(jù)。
【文章來源】:稀有金屬材料與工程. 2020,49(10)北大核心EISCICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
鑄態(tài)Ir-13W-6Al-x Ta合金B(yǎng)SE形貌
圖1 鑄態(tài)Ir-13W-6Al-x Ta合金B(yǎng)SE形貌枝晶間黑色β-Ir Al相隨Ta添加量的增加,析出相形貌上由條狀或不規(guī)則塊狀變?yōu)楣趋罓,同時也有少量γ/β共晶組織出現(xiàn)。采用Image-Pro Plus 6.0軟件對Ir-13W-6Al-x Ta合金中β相的體積分數(shù)進行了半定量計算,結果如表2所示。
添加Ta元素后,樹枝晶狀組織基本消失,但仍能觀察到少量γ"-Ir3(Al,W)強化相,表明在該固溶處理制度下四元合金中γ"相也未充分固溶,合金中的共晶組織完全消失。除此之外,Ir-13W-6Al-8Ta合金組織中有大量黑色點狀或塊狀物質(zhì)存在,經(jīng)EDS分析可確認為氧化產(chǎn)物Al2O3。這是由于合金表面的β-Ir Al發(fā)生氧化所致,表明β-Ir Al相的抗氧化性不如基體相。圖3 熱處理后Ir-13W-6Al-x Ta合金B(yǎng)SE形貌
【參考文獻】:
期刊論文
[1]單晶銥取向有關的拉伸變形行為的原子尺度模擬(英文)[J]. 楊劼人,王虎,胡銳,張璠,李雙明,劉毅,羅錫明. 稀有金屬材料與工程. 2019(05)
[2]銥及銥基合金多元化研究進展[J]. 潘新東,魏燕,蔡宏中,胡昌義. 稀有金屬材料與工程. 2018(02)
[3]鈷基合金Co-Al-W-Ta-Nb的顯微組織與高低溫力學性能[J]. 王少飛,李樹索,沙江波. 稀有金屬材料與工程. 2013(05)
[4]難熔金屬高溫抗氧化銥涂層的研究進展[J]. 吳王平,陳照峰,叢湘娜,王亮兵. 稀有金屬材料與工程. 2013(02)
[5]貴金屬高溫合金的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 呂連灝,陳敬超,陳蓉,盧雯婷,陳守東. 材料導報. 2012(07)
本文編號:3561967
【文章來源】:稀有金屬材料與工程. 2020,49(10)北大核心EISCICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
鑄態(tài)Ir-13W-6Al-x Ta合金B(yǎng)SE形貌
圖1 鑄態(tài)Ir-13W-6Al-x Ta合金B(yǎng)SE形貌枝晶間黑色β-Ir Al相隨Ta添加量的增加,析出相形貌上由條狀或不規(guī)則塊狀變?yōu)楣趋罓,同時也有少量γ/β共晶組織出現(xiàn)。采用Image-Pro Plus 6.0軟件對Ir-13W-6Al-x Ta合金中β相的體積分數(shù)進行了半定量計算,結果如表2所示。
添加Ta元素后,樹枝晶狀組織基本消失,但仍能觀察到少量γ"-Ir3(Al,W)強化相,表明在該固溶處理制度下四元合金中γ"相也未充分固溶,合金中的共晶組織完全消失。除此之外,Ir-13W-6Al-8Ta合金組織中有大量黑色點狀或塊狀物質(zhì)存在,經(jīng)EDS分析可確認為氧化產(chǎn)物Al2O3。這是由于合金表面的β-Ir Al發(fā)生氧化所致,表明β-Ir Al相的抗氧化性不如基體相。圖3 熱處理后Ir-13W-6Al-x Ta合金B(yǎng)SE形貌
【參考文獻】:
期刊論文
[1]單晶銥取向有關的拉伸變形行為的原子尺度模擬(英文)[J]. 楊劼人,王虎,胡銳,張璠,李雙明,劉毅,羅錫明. 稀有金屬材料與工程. 2019(05)
[2]銥及銥基合金多元化研究進展[J]. 潘新東,魏燕,蔡宏中,胡昌義. 稀有金屬材料與工程. 2018(02)
[3]鈷基合金Co-Al-W-Ta-Nb的顯微組織與高低溫力學性能[J]. 王少飛,李樹索,沙江波. 稀有金屬材料與工程. 2013(05)
[4]難熔金屬高溫抗氧化銥涂層的研究進展[J]. 吳王平,陳照峰,叢湘娜,王亮兵. 稀有金屬材料與工程. 2013(02)
[5]貴金屬高溫合金的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 呂連灝,陳敬超,陳蓉,盧雯婷,陳守東. 材料導報. 2012(07)
本文編號:3561967
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