自從在Co-Al-W基高溫合金中發(fā)現(xiàn)了類似于Ni基高溫合金中的具有L12面心立方結(jié)構(gòu)的γ’相后,Co基合金可以通過第二相產(chǎn)生沉淀強(qiáng)化,然而相比于Ni基高溫合金,Co-Al-W基合金中的γ’相無法在較高溫度下穩(wěn)定存在。由于合金化是改善合金組織和性能的有效途徑,經(jīng)科學(xué)家們的努力,判斷添加Ni元素對合金的性能具有一定的促進(jìn)作用。因此,本文以四種不同Ni含量(20/25/28/30wt.%)的新型γ’相強(qiáng)化的Co-Al-W基高溫合金為研究對象,觀察合金鑄態(tài)、固溶態(tài)及時(shí)效態(tài)的顯微組織,分析Ni含量對合金組織演變的影響;同時(shí),對四種合金進(jìn)行硬度、拉伸性能和蠕變性能測試,分析Ni含量對合金力學(xué)性能的影響及機(jī)理。研究結(jié)果表明,鑄態(tài)下四種合金中含有γ相、γ’相、β-(CoAl)相和以Co3Ta為基的固溶體相。Ni可以提高合金γ/γ’兩相的錯(cuò)配度,隨著Ni含量的增加,鑄態(tài)和熱處理態(tài)合金中的γ’相立方度均增加。固溶處理后,合金中μ相數(shù)量增加,在時(shí)效過程中,發(fā)生了從μ相到Co3W相的轉(zhuǎn)變,隨著時(shí)效時(shí)間的增加,μ相將全部轉(zhuǎn)變?yōu)镃o3W相。合金經(jīng)時(shí)效處理后,低Ni含量合金的γ’相形貌從圓形轉(zhuǎn)變?yōu)椴灰?guī)則形狀;高Ni...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 高溫合金概述
    1.2 鈷基高溫合金
    1.3 高溫合金的強(qiáng)化方式
        1.3.1 傳統(tǒng)鈷基高溫合金的強(qiáng)化方式
        1.3.2 新型鈷基高溫合金的強(qiáng)化方式
    1.4 Co-Al-W合金的相組成
        1.4.1 基體相(γ相)
        1.4.2 強(qiáng)化相(γ'相)
        1.4.3 β相
        1.4.4 Co₃Ta固溶體相
        1.4.5 μ相
        1.4.6 D019相
    1.5 鈷基高溫合金的熱處理制度
    1.6 蠕變的基本特征
        1.6.1 蠕變概述
        1.6.2 蠕變機(jī)制
    1.7 合金元素對Co-Al-W基高溫合金的影響
    1.8 文研究的目的、內(nèi)容及意義
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 合金的制備
        2.1.2 金相試樣的制備
    2.2 合金的熱處理制度
        2.2.1 差熱分析(DTA)法確定合金的初熔溫度
        2.2.2 合金熱處理制度的確定
    2.3 微觀組織觀察與相成分分析
    2.4 合金性能測試
        2.4.1 合金的硬度測試
        2.4.2 合金的拉伸性能測試
        2.4.3 合金的蠕變性能測試
第3章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.1 Ni含量對Co-Al-W基合金顯微組織的影響
        3.1.1 鑄態(tài)顯微組織分析
        3.1.2 合金初熔溫度的確定
        3.1.3 熱處理對四種合金顯微組織的影響
            3.1.3.1 固溶處理對合金的顯微組織的影響
            3.1.3.2 時(shí)效后處理后的顯微組織分析
            3.1.3.3 合金熱處理制度的確定
        3.1.4 合金固溶處理后顯微組織分析
        3.1.5 合金時(shí)效處理后顯微組織分析
        3.1.6 γ'形貌與錯(cuò)配度的關(guān)系
    3.2 Ni含量對Co-Al-W基合金力學(xué)性能的影響
        3.2.1 Ni含量對Co-Al-W基合金顯微硬度的影響
        3.2.2 Ni含量對Co-Al-W基合金拉伸性能的影響
            3.2.2.1 Ni含量對Co-Al-W基合金室溫拉伸性能的影響
            3.2.2.2 Ni含量對Co-Al-W基合金760℃拉伸性能的影響
            3.2.2.3 Ni含量對Co-Al-W基合金900℃拉伸性能的影響
        3.2.3 斷口形貌分析
            3.2.3.1 室溫拉伸斷口形貌分析
            3.2.3.2 760℃拉伸斷口形貌分析
            3.2.3.3 900℃拉伸斷口形貌分析
        3.2.4 影響機(jī)制分析
    3.3 Ni含量對Co-Al-W基合金蠕變性能的影響
        3.3.1 Ni含量對Co-Al-W基合金850℃/450MPa下蠕變性能的影響
        3.3.2 四種合金在850℃/450MPa下蠕變斷裂后的顯微組織分析
            3.3.2.1 四種合金在850℃/450MPa蠕變條件下的γ'相演化
            3.3.2.2 850℃/450MPa時(shí)不同位置應(yīng)力與孔洞、裂紋之間的關(guān)系
        3.3.3 Ni含量對Co-Al-W基合金1000℃/137MPa下蠕變性能的影響
        3.3.4 四種合金在1000℃/137MPa下蠕變斷裂后的顯微組織分析
            3.3.4.1 四種合金在1000℃/137MPa蠕變條件下的γ'相演化
            3.3.4.2 1000℃/137MPa時(shí)不同位置應(yīng)力與孔洞、裂紋之間的關(guān)系
第4章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號：3843229