本文關(guān)鍵詞：Mo-Al系材料的制備、組織與性能

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【摘要】：以Mo、Al、Si元素粉末為原料,采用燃燒合成工藝制備了名義成分分別為Mo_3Al_8、Mo_3Al_(7.5)Si_(0.5)、Mo_3Al_7Si_1、Mo_3Al_(6.5)Si_(1.5)和Mo_3Al_6Si_2的五種不同成分的Mo-Al系合金,分析了燃燒合成過程中粉末壓坯的燃燒模式、燃燒溫度以及產(chǎn)物組成,采用燃燒波淬熄方法探究了Mo_3Al_8的微觀結(jié)構(gòu)演變機(jī)制。結(jié)果表明:五組成分燃燒合成反應(yīng)模式均為非穩(wěn)態(tài)燃燒。XRD結(jié)果表明:五組成分合金主要相均為Mo_3Al_8;當(dāng)有Si加入時(shí),產(chǎn)物中出現(xiàn)Mo(Si,Al)_2和MoAl_4相,且隨著Si含量的增加,Mo(Si,Al)2和MoAl_4相的峰強(qiáng)度逐漸增強(qiáng);Mo_3Al_8衍射峰隨著Si含量的增加不同程度地向高角度偏移,在Mo_3Al_7Si_1試驗(yàn)中偏移達(dá)到最大值。SEM結(jié)果表明:五組成分燃燒合成產(chǎn)物均為多孔結(jié)構(gòu),且產(chǎn)物形貌由圓球狀向長條狀轉(zhuǎn)變。淬熄結(jié)果表明:Mo-Al燃燒合成過程屬于固-液反應(yīng)。以燃燒合成產(chǎn)物為原料,采用真空熱壓燒結(jié)工藝獲得了致密的Mo_3Al_(8-x)Si_x合金材料,研究了Si含量對Mo_3Al_8力學(xué)性能的影響,結(jié)果表明,真空熱壓燒結(jié)Mo_3Al_(8-x)Si_x合金的主要組成相仍為Mo_3Al_8相和少量MoAl_4、Mo(Si,Al)2、Mo Al及Al_2O_3相,隨著Si含量的增加,富Mo相MoAl逐漸減少到消失,而MoAl_4、Mo(Si,Al)_2等相逐漸增多。真空熱壓燒結(jié)Mo_3Al_(8-x) Si_x合金的致密度均達(dá)到96%以上,Si元素的添加使試樣的致密度呈現(xiàn)出先增加后略微下降的趨勢,當(dāng)x=1.5時(shí),致密度達(dá)到最大值98.2%。隨著Si含量的增加,試樣的抗彎強(qiáng)度、斷裂韌性與維氏硬度均表現(xiàn)出遞增的變化趨勢,而電阻率持續(xù)減小。當(dāng)x=2時(shí),抗彎強(qiáng)度、斷裂韌性與維氏硬度均達(dá)到了最大值,分別為:523 MPa、4.56 MPa·m1/2和7.88 GPa。研究熱壓Mo_3Al_(8-x)Si_x試樣分別在1423 K的預(yù)氧化特征和在923 K的氧化行為。預(yù)氧化結(jié)果表明,Mo_3Al_(8-x)Si_x材料氧化產(chǎn)物均為Al_2O_3,五組試樣氧化表面均勻覆蓋著片狀A(yù)l_2O_3,氧化膜較為致密,且有Si添加的試樣氧化膜厚度高于Mo_3Al_8。923 K氧化結(jié)果表明,原始試樣和預(yù)氧化處理試樣均表現(xiàn)為氧化失重,且隨著Si含量的增加而減小,在Mo_3Al_6Si_2試驗(yàn)中達(dá)到最小值,分別為-1.7×10-3Kg m-2和-0.9×10-3 Kg m-2。預(yù)氧化處理試樣的動力學(xué)曲線更為緩和,氧化失重也相對較少。原始試樣在923 K氧化產(chǎn)物均為Al_2O_3,Mo_3Al_8試樣表面生成了一層0.6μm的Al_2O_3膜,而其他組分僅有少量Al_2O_3生成。預(yù)氧化處理試樣在923K氧化后,氧化形貌與產(chǎn)物均未發(fā)生明顯變化。所有試樣在923 K氧化后均未發(fā)生Pest現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】：燃燒合成 金屬間化合物 鉬鋁合金 力學(xué)性能 氧化性能
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.412
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 變量注釋表15-16
• 1 緒論16-26
• 1.1 Mo_3Al_8的晶體結(jié)構(gòu)和物理性能18-19
• 1.2 Mo_3Al_8材料的應(yīng)用及存在問題19-20
• 1.3 Mo_3Al_8材料的合金化20-21
• 1.4 金屬間化合物的Pest氧化現(xiàn)象21-22
• 1.5 金屬間化合物的制備方法22-24
• 1.6 燃燒波淬熄實(shí)驗(yàn)24-25
• 1.7 本文研究目的、意義及主要研究內(nèi)容25-26
• 2 實(shí)驗(yàn)材料及方法26-34
• 2.1 粉末原料與成分設(shè)計(jì)26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備26-27
• 2.3 實(shí)驗(yàn)流程27
• 2.4 燃燒合成實(shí)驗(yàn)27-28
• 2.5 Mo_3Al_8淬熄實(shí)驗(yàn)28-29
• 2.6 真空熱壓燒結(jié)29-30
• 2.7 樣品表征30
• 2.8 性能表征30-34
• 3 Mo-Al系合金的燃燒合成34-43
• 3.1 燃燒產(chǎn)物XRD分析34-35
• 3.2 燃燒模式35-37
• 3.3 燃燒反應(yīng)溫度37-38
• 3.4 燃燒產(chǎn)物的微觀形貌38-39
• 3.5 Mo_3Al_8的淬熄及組織演變39-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 4 Mo_3Al_(8-x)Si_x合金的真空熱壓及組織性能43-53
• 4.1 物相分析與微觀形貌43-45
• 4.2 材料的致密度45-46
• 4.3 彎曲強(qiáng)度與斷口形貌46-48
• 4.4 斷裂韌性與維氏硬度48-51
• 4.5 電阻率51-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 5 Mo_3Al_(8-x)Si_x合金的中溫氧化與高溫預(yù)氧化53-63
• 5.1 高溫預(yù)氧化處理后表面物相分析與微觀形貌53-57
• 5.2 中溫氧化氧化動力學(xué)57-58
• 5.3 中溫氧化氧化層物相分析與微觀形貌58-61
• 5.4 中溫氧化氧化斷口微觀形貌61-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 6 結(jié)論63-65
• 參考文獻(xiàn)65-71
• 作者簡歷71-73
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集73

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 顏建輝;李益民;張厚安;唐思文;;La_2O_3-Mo_5Si_3/MoSi_2復(fù)合材料的力學(xué)性能和高溫氧化行為[J];中國有色金屬學(xué)報(bào);2006年10期

2 孫揚(yáng)善;Fe_3AL基金屬間化合物的性能和應(yīng)用前景[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);1997年04期

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本文編號：617259