鎳基高溫合金具有優(yōu)異的高溫抗氧化性、耐腐蝕性和力學(xué)性能,廣泛應(yīng)用在能源動(dòng)力、化工、航空等領(lǐng)域。在鎳基高溫合金中,稀土添加可提高合金的綜合性能,尤其是對(duì)合金的高溫抗氧化性具有顯著的提升作用。然而在制備鎳基高溫合金過程中,由于稀土元素活性高在熔鑄環(huán)境下極易被燒損,一方面造成稀土元素的損失,嚴(yán)重影響稀土元素對(duì)鎳基高溫合金的改性作用;另一方面,稀土元素活性強(qiáng),極易向合金表面偏聚與鑄模坩堝材料發(fā)生界面反應(yīng)破壞合金表面質(zhì)量。在稀土添加提高鎳基單晶高溫合金綜合性能的同時(shí),減少因稀土活性強(qiáng)而造成的元素?zé)龘p及界面反應(yīng)十分重要。本文在第二代鎳基單晶高溫合金中添加Y、Y+La、Y+Ca和Y+La+Ca（各元素添加的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為0.12%）,采用熔模鑄造法制備出四種不同元素成分的鎳基單晶高溫合金鑄件。無Ca添加時(shí),比較單一添加Y和復(fù)合添加Y+La的高溫合金與Al₂O₃基型殼間的界面反應(yīng)情況,通過對(duì)合金與型殼間界面處的形貌、組織觀察和界面反應(yīng)產(chǎn)物測定,了解稀土元素間的協(xié)同作用,并進(jìn)行熱力學(xué)計(jì)算分析其作用機(jī)理。添加Ca后,測定鎳基單晶高溫合金在Ca添加前后的稀土含量,計(jì)... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 鎳基高溫合金的應(yīng)用及制備
    1.2 稀土元素對(duì)鎳基高溫合金的影響
        1.2.1 稀土元素對(duì)合金性能的作用
        1.2.2 稀土元素?zé)龘p
    1.3 合金與陶瓷間界面反應(yīng)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 界面反應(yīng)機(jī)理概述
        1.3.2 鎳基合金與陶瓷鑄模間界面反應(yīng)的影響因素
        1.3.3 稀土元素對(duì)界面反應(yīng)的影響
    1.4 鎳基高溫合金的氧化
        1.4.1 合金高溫氧化熱力學(xué)
        1.4.2 合金高溫氧化動(dòng)力學(xué)
        1.4.3 高溫合金氧化研究現(xiàn)狀
    1.5 稀土元素對(duì)合金高溫氧化的影響
        1.5.1 稀土元素對(duì)合金氧化膜生長速率的影響
        1.5.2 稀土元素對(duì)氧化膜抗剝落能力的影響
        1.5.3 稀土元素復(fù)合添加對(duì)高溫合金氧化行為的影響
    1.6 本課題研究目的、意義及主要內(nèi)容
第二章 試驗(yàn)材料及研究方法
    2.1 試驗(yàn)材料及設(shè)備
        2.1.1 試驗(yàn)材料
        2.1.2 試樣制備
        2.1.3 試驗(yàn)設(shè)備
    2.2 試驗(yàn)內(nèi)容及方法
        2.2.1 循環(huán)氧化試驗(yàn)
        2.2.2 技術(shù)路線
    2.3 試驗(yàn)測試及分析
        2.3.1 顯微組織及成分分析
        2.3.2 XPS分析
        2.3.3 TEM分析
        2.3.4 XRD分析
第三章 含Y、La鎳基合金界面反應(yīng)及氧化行為
    3.1 定向凝固過程中合金與Al2O3型殼間的界面反應(yīng)
        3.1.1 界面反應(yīng)層的微觀形貌及元素分布分析
        3.1.2 界面反應(yīng)產(chǎn)物的價(jià)態(tài)分析
        3.1.3 界面反應(yīng)產(chǎn)物物相分析
        3.1.4 熱力學(xué)計(jì)算分析
    3.2 含稀土高溫合金在1100oC的循環(huán)氧化行為
        3.2.1 高溫氧化動(dòng)力學(xué)
        3.2.2 氧化膜表面的物相分析
        3.2.3 合金表面氧化膜形貌及成分分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 添加Ca含稀土元素合金界面反應(yīng)及氧化行為
    4.1 定向凝固過程中合金與Al2O3型殼間的界面反應(yīng)行為
        4.1.1 Ca對(duì)合金中稀土元素收得率的影響
        4.1.2 界面反應(yīng)產(chǎn)物的價(jià)態(tài)分析
    4.2 含稀土高溫合金在1100oC的循環(huán)氧化行為
        4.2.1 高溫氧化動(dòng)力學(xué)
        4.2.2 氧化膜表面的物相分析
        4.2.3 合金表面氧化膜形貌及成分分析
        4.2.4 氧化膜截面微觀形貌及成分分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]含稀土元素Ni-10Cr-5Al合金高溫氧化行為研究[D]. 黃嘉鵬.江西理工大學(xué) 2017
[2]陶瓷型殼的制備及其與定向合金的界面反應(yīng)研究[D]. 姚建省.天津大學(xué) 2008
[3]定向凝固過程中陶瓷與高溫合金界面研究[D]. 薛明.清華大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3697979