本文關(guān)鍵詞：高鋯鈮合金組織與性能關(guān)系研究

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【摘要】：鈮鋯合金既保持了鈮的低溫塑性,具有比純鈮高的力學性能。鋯加入鈮中可提高合金的強度而不影響合金的塑性和加工性能,提高鈮的高溫強度和高溫抗氧化性,鋯還可以改善合金的抗氧化性和抗堿金屬腐蝕性能。NbZr10是一種新型的功能性鈮合金材料,經(jīng)過電弧爐熔煉,加入活性金屬元素Zr進行固溶強化,同時加入C元素進行時效強化,通過適當?shù)募庸ず蜔崽幚韥砜刂瞥恋硐嗵蓟锏男螒B(tài)的分布,以提高NbZr10合金材料的強度,并且能夠極大的改善該合金高溫抗蠕變性能。本文選擇電弧爐熔煉方法,進行兩次熔煉,避免采用真空電子束熔煉出現(xiàn)的問題,如鋯原子的熔損嚴重,熔煉溫度太高,過熱度大,鋯合金元素在鈮基體金屬鈮中分布不均勻現(xiàn)象。通過控制鈮板和鋯板原料雜質(zhì)成分,以控制合金鑄錠的間隙元素含量,保合金成分合理。NbZr10合金鑄錠整體成分較均勻,合金內(nèi)部只發(fā)生微觀偏析,鑄態(tài)組織為細而長和短而粗的枝晶棒狀結(jié)構(gòu),大枝晶晶界上存在明顯的偏析現(xiàn)象,含有較多的未溶解富Zr相,大枝晶間分布著細小的等軸枝晶結(jié)構(gòu)。鑄錠于1300℃均勻化退火處理24h,枝晶和晶粒內(nèi)部的未溶的富Zr相發(fā)生溶解,偏析明顯減少,組織中的晶界變得清晰。利用熱軋試驗對NbZr10合金進行高溫加工性能探索,溫度1323K,道次變形10%、15%和20%,軋輥直徑Φ550mm,軋輥線速度30mm/min。合金坯料變形均勻,沒有明顯裂邊現(xiàn)象,合金組織為顯著的熱加工流線型,發(fā)生回復再結(jié)晶。根據(jù)熱軋試驗參數(shù),熱模擬試驗溫度為1273K、1123K和1373K,應(yīng)變速率為0.01 s-1、0.1 s-1、和1 s-1。利用Gleeble-1500型熱模擬試驗機進行等溫恒應(yīng)變速率壓縮試驗,對其高溫變形行為進行研究。從而為合理控制NbZr10合金的熱成形過程,提高其綜合力學性能,制定合理的熱加工工藝提供參考,為工業(yè)生產(chǎn)軋制提供理論依據(jù)。根據(jù)熱模擬實驗得到NbZr10合金的熱壓縮真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線,最終建立了NbZr10合金高溫變形時力學性能指標及應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)方程。
【關(guān)鍵詞】：鈮鋯合金 電弧熔煉 高溫力學性能 熱模擬
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-28
• 1.1 題目來源8
• 1.2 鈮的基本性質(zhì)8-12
• 1.2.1 鈮的物理性質(zhì)8-9
• 1.2.2 鈮的化學性質(zhì)9-11
• 1.2.3 鈮的力學性能11-12
• 1.2.4 鈮的可加工性12
• 1.3 鈮合金材料12-22
• 1.3.1 鈮合金的應(yīng)用13-15
• 1.3.2 鈮合金材料的分類15-16
• 1.3.3 鈮合金相圖16-20
• 1.3.4 鈮合金錠的制取20-21
• 1.3.5 鈮合金的塑性加工21-22
• 1.3.6 鈮合金的熱處理22
• 1.4 鈮鋯合金22-26
• 1.4.1 鈮鋯合金研究現(xiàn)狀22-23
• 1.4.2 鈮的固溶強化23-25
• 1.4.3 鈮鋯合金性能25-26
• 1.5 課題研究的目的及意義26-28
• 第二章 NbZr10合金熔煉及性能研究28-36
• 2.1 研究內(nèi)容28-29
• 2.1.1 電弧熔煉制備NbZr10合金鑄錠28
• 2.1.2 制取熱模擬試驗樣品28-29
• 2.2 NbZr10合金熔煉和熱模擬驗過程29-34
• 2.2.1 NbZr10合金原料準備29
• 2.2.2 一次鑄錠熔煉29-31
• 2.2.3 二次鑄錠熔煉31-33
• 2.2.4 加工熱模擬試樣33
• 2.2.5 熱壓模擬試驗33-34
• 2.3 本章小結(jié)34-36
• 第三章 結(jié)果分析與討論36-45
• 3.1 合金熔煉與鑄態(tài)組織36-38
• 3.2 均勻化和熱壓縮組織38-39
• 3.3 高溫力學試驗及本構(gòu)方程39-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第四章 結(jié)論45-46
• 致謝46-47
• 參考文獻47-49
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文49-50

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蔡小梅;鄭欣;李中奎;白潤;王峰;王東輝;夏明星;;熱軋溫度對低密度Nb-Ti-Al-V-Zr-C合金性能的影響[J];稀有金屬材料與工程;2012年06期

2 趙美蘭;孫文儒;楊樹林;祁峰;郭守仁;胡壯麒;;GH761變形高溫合金的熱變形行為[J];金屬學報;2009年01期

3 李丹;賈中華;許諒亮;;新型多元鈮合金的高溫氧化行為[J];宇航材料工藝;2008年06期

4 付潔;鄭欣;李中奎;張廷杰;;鈮基合金高溫強化的研究[J];稀有金屬;2008年05期

5 張春基;呂宏軍;賈中華;陳道勇;胡國林;;鈮鎢合金材料在液體火箭發(fā)動機上的應(yīng)用[J];宇航材料工藝;2007年06期

6 趙群,于永泗;鈮基合金的抗高溫氧化性研究[J];材料導報;2003年02期

7 寧興龍;俄美鈮合金的成分和性能(Ⅱ)[J];稀有金屬快報;2002年08期

8 寧興龍;俄美鈮合金的成分和性能(Ⅰ)[J];稀有金屬快報;2002年07期

9 葛啟錄,肖振聲,韓歡慶;高性能難熔材料在尖端領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展趨勢[J];粉末冶金工業(yè);2000年01期

10 黃虹,黃金昌;航空航天推進系統(tǒng)用鈮基復合材料[J];稀有金屬與硬質(zhì)合金;1999年03期

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本文編號：698068