本文關(guān)鍵詞：固—液摻雜稀土La-TZM合金制備及其高溫抗氧化性能研究

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【摘要】：TZM(0.4%~0.55%Ti,0.06%~0.12%Zr,0.01%~0.04%C)合金是目前應(yīng)用最為廣泛的鉬合金之一,因其具有高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、高彈性模量、強(qiáng)抗腐蝕性能和良好的高溫力學(xué)性能,而作為鉬基合金的首選廣泛應(yīng)用于航空航天、發(fā)電、核反應(yīng)堆、軍事工業(yè)和化工等領(lǐng)域。然而,TZM合金存在高溫抗氧化性能差和低溫塑性韌性差等缺點(diǎn),使其應(yīng)用受到了很大的限制。本文采用粉末冶金法,運(yùn)用固-液混合摻雜方式和不同粒度顆粒級(jí)配制備了高致密度的TZM合金及摻雜稀土元素鑭的La-TZM合金板材。通過室溫力學(xué)拉伸測試和韌脆轉(zhuǎn)變溫度(DBTT)測定對(duì)稀土元素鑭摻雜La-TZM合金進(jìn)行了力學(xué)性能研究,通過對(duì)鑭摻雜La-TZM合金進(jìn)行高溫氧化測試,采用表面和截面的SEM分析、EDS元素分析以及差熱分析,對(duì)其進(jìn)行高溫氧化行為分析和抗氧化性能研究,探索鑭摻雜對(duì)TZM合金力學(xué)性能、DBTT以及抗氧化性能的影響規(guī)律。研究表明,通過向TZM合金中添加鑭制備的La-TZM合金板材抗拉強(qiáng)度和伸長率分別為1405MPa和9.3%,較TZM合金分別提高了28.2%和32.8%;由于氧化鑭粒子在晶界處的存在阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)和穿晶斷裂,并且細(xì)化了晶粒,鑭摻雜將TZM合金的DBTT降低了40℃;由于細(xì)小氧化鑭顆粒的作用使合金組織致密化,生成的合金氧化物在基體表面形成致密氧化物覆蓋層,在一定程度上阻礙氧對(duì)基體的侵蝕,從而提高了TZM合金的高溫抗氧化性能,相比傳統(tǒng)TZM合金,在空氣氣氛下升溫時(shí)鑭摻雜TZM合金能將劇烈氧化反應(yīng)開始溫度提升50℃,有效減緩了氧化速率,擴(kuò)展了TZM合金的應(yīng)用范圍。
【關(guān)鍵詞】：TZM合金板材 固-液摻雜 摻雜鑭 DBTT 高溫抗氧化性能
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG146.412
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-26
• 1.1 引言10
• 1.2 TZM合金的研究進(jìn)展10-14
• 1.2.1 TZM合金簡介10-11
• 1.2.2 TZM合金的制備方法11-12
• 1.2.3 TZM合金的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 鉬鑭合金的研究進(jìn)展14-16
• 1.3.1 鉬鑭合金的制備14
• 1.3.2 鉬鑭合金的性能14-15
• 1.3.3 鉬鑭合金的應(yīng)用15
• 1.3.4 鉬鑭合金的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 鉬合金涂層制備技術(shù)進(jìn)展16-19
• 1.4.1 大氣等離子噴涂法和原位化學(xué)氣相沉積（CVD）法16-17
• 1.4.2 刷涂法（涂覆法）17
• 1.4.3 粉末固體滲法17-18
• 1.4.4 料漿法18
• 1.4.5 磁控濺射技術(shù)18
• 1.4.6 包滲法18-19
• 1.4.7 料漿熔燒法19
• 1.5 鉬合金抗氧化涂層種類19-24
• 1.5.1 硅化物涂層19-21
• 1.5.2 鋁化物涂層21-22
• 1.5.3 氧化物涂層22-23
• 1.5.4 貴金屬涂層23
• 1.5.5 耐熱合金涂層23-24
• 1.5.6 電鍍金屬涂層24
• 1.6 本課題主要內(nèi)容和意義24-25
• 1.6.1 研究內(nèi)容24-25
• 1.6.2 研究意義25
• 1.7 本章小結(jié)25-26
• 第2章 實(shí)驗(yàn)方法與設(shè)備26-42
• 2.1 實(shí)驗(yàn)方案26-29
• 2.1.1 合金成分設(shè)計(jì)26
• 2.1.2 工藝設(shè)計(jì)26
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)原料26-29
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備29-32
• 2.2.1 混粉設(shè)備29-30
• 2.2.2 球磨設(shè)備30
• 2.2.3 壓制設(shè)備30
• 2.2.4 軋制設(shè)備30-31
• 2.2.5 沖擊試驗(yàn)設(shè)備31-32
• 2.2.6 高溫加熱設(shè)備32
• 2.3 合金制備過程32-37
• 2.3.1 混粉32-33
• 2.3.2 球磨33
• 2.3.4 壓制33-34
• 2.3.5 燒結(jié)34-36
• 2.3.6 軋制36-37
• 2.4 力學(xué)性能測試37-38
• 2.5 夏比沖擊試驗(yàn)38-39
• 2.6 高溫氧化實(shí)驗(yàn)39-40
• 2.6.1 高溫氧化過程39-40
• 2.6.2 樣品表征40
• 2.6.3 差熱-熱重分析實(shí)驗(yàn)40
• 2.7 本章小結(jié)40-42
• 第3章 合金力學(xué)性能分析42-52
• 3.1 顯微組織分析42
• 3.2 拉伸結(jié)果分析42-44
• 3.3 夏比沖擊結(jié)果分析44-50
• 3.4 本章小結(jié)50-52
• 第4章 合金高溫氧化行為分析52-60
• 4.1 合金氧化質(zhì)量損失分析52-53
• 4.2 合金表面氧化組織與形貌分析53-56
• 4.3 截面分析56-57
• 4.4 綜合熱分析57-58
• 4.5 氧化過程分析58-59
• 4.6 本章小結(jié)59-60
• 第5章 結(jié)論60-62
• 致謝62-64
• 參考文獻(xiàn)64-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間科研成果及獲獎(jiǎng)情況70

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：839143