本文關(guān)鍵詞：粉末冶金鐵基高溫合金致密化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 鐵基高溫合金在高溫下具有高的蠕變強度和抗疲勞性能,是一類具有優(yōu)越綜合性能的先進鐵合金,該合金已經(jīng)廣泛應用于航空航天、核工程、能源動力、交通工程、石油化工等領(lǐng)域。目前國內(nèi)外的研究大多采用機械合金化、熱擠與熱處理相結(jié)合的制備工藝,但成本昂貴,且在球磨的過程中易引入雜質(zhì)元素,污染合金。 本文采用傳統(tǒng)的粉末冶金方法,以惰性氣體霧化法制取的Fe-12Cr-2.5W-0.4Ti-0.25Y_2O_3預合金粉末為原料,通過模壓成形、燒結(jié)、熱加工與熱處理制備無雜質(zhì)的鐵基高溫合金。通過金相分析、X射線衍射分析、SEM顯微分析、TEM顯微分析、以及力學性能測試等手段分析了材料的力學性能和顯微結(jié)構(gòu)。由于工藝簡單,且不需要專用設備,可以有效的降低生產(chǎn)成本。本試驗為鐵基高溫合金的實際生產(chǎn)和建立顯微組織演變的理論框架進行了有意義的探索。經(jīng)系統(tǒng)研究得到以下結(jié)論: (1)測試Fe-Cr-W-Ti-Y-O預合金粉末的粒度分布、顯微組織和顯微硬度,并在不同溫度下對粉末進行退火,分析了粉末性能對壓制效果的影響。 (2)采用模壁潤滑和粉末潤滑兩種方式壓制成形,分析了粉末壓制成形過程中的影響因素。發(fā)現(xiàn)潤滑方式對粉末壓制成型和微觀結(jié)構(gòu)有很大的影響,模壁潤滑避免了在粉末中添加有機物,提高了壓坯的有效壓制壓力,從而顯著消除了原始顆粒邊界,使顆粒間聯(lián)結(jié)緊密,經(jīng)過真空高溫燒結(jié)后,與粉末潤滑的材料相比較,其燒結(jié)密度提高0.3～0.4g/cm~3。 (3)通過熱鍛和熱軋使燒結(jié)材料發(fā)生大的形變,試樣的致密度大幅提升。通過對顯微組織觀察,發(fā)現(xiàn)材料內(nèi)部聚集著大量的位錯,位錯和晶界被析出的第二相釘扎,這是材料硬度提高的主要原因。 (4)對大變形量的鐵基高溫合金進行熱處理,利用TEM進行研究,發(fā)現(xiàn)有第二相析出,并釘扎位錯,強烈抑制基體的再結(jié)晶。不同的退火溫度對析出相有直接影響,研究發(fā)現(xiàn)于1300℃真空退火的合金中第二相最細小,分布最為均勻和密集,對合金的強化效果最好�？疾祜@微組織以及硬度的變化,分析退火溫度對析出相的影響和材料性能變化的原因。
【關(guān)鍵詞】：鐵基高溫合金 致密化 退火 析出相
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TG132.32
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 文獻綜述9-24
• 1.1 引言9-11
• 1.2 高溫合金的研究概況11-13
• 1.2.1 高溫合金的分類11-12
• 1.2.2 高溫合金的成分和性能特征12
• 1.2.3 高溫合金的強化原理12
• 1.2.4 ODS高溫合金的特點12-13
• 1.3 氧化物彌散強化(ODS)高溫合金的制備13-19
• 1.3.1 制粉13-15
• 1.3.2 成形及致密化15-16
• 1.3.3 粉末冶金及熱加工16-19
• 1.4 ODS析出相的形成及對鐵基合金的強化作用19-23
• 1.4.1 鐵基高溫合金中微孔隙對ODS析出相形成的影響19
• 1.4.2 鐵基高溫合金成分對ODS析出相形成的影響19-21
• 1.4.3 塑性變形對ODS高溫合金的影響21
• 1.4.4 熱處理工藝ODS高溫合金的影響21-23
• 1.5 本課題的研究內(nèi)容與意義23-24
• 第二章 試驗方案與過程24-29
• 2.1 試驗方案的選擇與依據(jù)24-26
• 2.1.1 合金體系選擇24
• 2.1.2 原料粉末的選取24-25
• 2.1.3 試驗工藝25-26
• 2.2 主要設備26
• 2.3 基本分析手段及方法26-29
• 2.3.1 元素含量測定26
• 2.3.2 粒度分析26
• 2.3.3 示差熱分析(DSC)26
• 2.3.4 密度測量26-27
• 2.3.5 硬度測定27
• 2.3.6 X-ray衍射分析27-28
• 2.3.7 金相試樣制備28
• 2.3.8 掃描電鏡(SEM)觀察28
• 2.3.9 透射(TEM)電鏡觀察28-29
• 第三章 鐵基高溫合金粉末性能和成形性能研究29-41
• 3.1 前言29-30
• 3.2 實驗過程30-31
• 3.3 試驗結(jié)果及討論31-40
• 3.3.1 添加粉末潤滑劑31-33
• 3.3.2 霧化粉末添加模壁潤滑劑33-36
• 3.3.3 退火粉末添加模壁潤滑劑36-39
• 3.3.4 模壓成形過程與潤滑劑的選擇39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 鐵基高溫合金熱加工過程的顯微組織演化41-47
• 4.1 前言41
• 4.2 試驗過程41
• 4.3 試驗結(jié)果及討論41-45
• 4.3.1 宏觀形貌41-42
• 4.3.2 顯微組織42-45
• 4.4 彌散顆粒與位錯的組態(tài)45-46
• 4.5 本章小結(jié)46-47
• 第五章 熱處理對鐵基合金顯微組織的影響47-57
• 5.1 前言47
• 5.2 試驗過程47-48
• 5.3 試驗結(jié)果及討論48-56
• 5.3.1 退火溫度對合金硬度的影響48-49
• 5.3.2 退火溫度對顯微組織的影響49-56
• 5.4 本章小結(jié)56-57
• 第六章 結(jié)論57-58
• 參考文獻58-63
• 致謝63-64
• 攻讀碩士學位期間主要的研究成果64

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張勝全;張恩玉;趙文淵;石伯承;;鐵基鎳鉻合金膜電解工藝的研究[J];礦冶工程;2012年02期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 彭倩筠;12Cr-ODS鐵基高溫合金的制備及其高溫氧化行為研究[D];華中科技大學;2011年

2 周敏;PM法制備9Cr-ODSRAFM鋼的組織性能研究[D];華中科技大學;2011年

3 李俊;輕質(zhì)化MA/ODS鎳基高溫合金的制備及組織性能熱穩(wěn)定的研究[D];華中科技大學;2011年

4 陳文婷;輕質(zhì)化MA/ODS鎳基高溫合金的力學性能和高溫氧化行為研究[D];華中科技大學;2009年

5 張恩玉;廢鐵基鎳鉻高溫合金的綜合應用研究[D];蘭州理工大學;2012年

6 郭薇;粉末冶金鐵基高溫合金組織及力學性能研究[D];中南大學;2012年

7 李峰;鎳基高溫合金高效磨削砂輪磨損研究[D];南京航空航天大學;2012年

  本文關(guān)鍵詞：粉末冶金鐵基高溫合金致密化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：371586