釩基合金作為核聚變反應(yīng)堆重要的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)候選材料之一,在中子輻照條件下可以保持低活化特性,并且具有抗輻照誘變膨脹及損傷等性能,但其較低的強(qiáng)度阻礙了實(shí)際的工程應(yīng)用。高密度納米析出相及材料組織結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對(duì)合金在高溫與強(qiáng)輻照條件下的安全服役有著重要的影響,并且析出相的存在也可以提高材料的強(qiáng)度和塑性。本課題以電弧熔煉的方法制備V基合金,通過(guò)調(diào)整各元素的成分比例和微量元素Pd摻雜的方式對(duì)合金進(jìn)行微結(jié)構(gòu)調(diào)控,研究結(jié)構(gòu)對(duì)力學(xué)性能的影響,制備出具有大量納米析出相的高強(qiáng)高塑的V基多組元合金。本文制備的VTiCrNi與VTi CrFe體系多組元合金為BCC結(jié)構(gòu)固溶體相。通過(guò)前期篩選出的V₃₅Ti₂₅Cr₁₀Ni₃₀合金具有高密度的共格納米析出相,V基與TiNi基主相中分別包含20 nm左右的富TiNi析出相和50 nm左右的富VCr析出相。合金表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能,經(jīng)壓縮后屈服強(qiáng)度為1046 MPa,斷裂應(yīng)變量可達(dá)到30%。微量Pd元素的引入使合金綜合性能進(jìn)一步提升,納米析出相在尺寸保持穩(wěn)定的基礎(chǔ)上密度得到提高,為合金...

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 多組元合金的研究概況
        1.2.1 多組元合金的提出與理論基礎(chǔ)
        1.2.2 多組元合金的結(jié)構(gòu)
        1.2.3 多組元合金的力學(xué)性能
    1.3 多組元合金的制備方法
        1.3.1 電弧熔煉法
        1.3.2 機(jī)械合金化法
        1.3.3 濺射沉積法
    1.4 V基多組元合金的研究現(xiàn)狀
    1.5 選題意義與研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及分析方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)方案及工藝路線
    2.2 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料介紹
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹
    2.3 多組元合金的成分設(shè)計(jì)
        2.3.1 合金的元素選擇
        2.3.2 合金的成分配比
    2.4 多組元合金的制備工藝
        2.4.1 電弧熔煉
        2.4.2 線切割
        2.4.3 退火處理
    2.5 微觀結(jié)構(gòu)表征方法
        2.5.1 X射線衍射(XRD)分析方法
        2.5.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析方法
        2.5.3 透射電子顯微鏡(TEM)分析方法
    2.6 力學(xué)性能分析
        2.6.1 維氏硬度分析
        2.6.2 壓縮性能測(cè)試
    2.7 本章小結(jié)
第3章 VTiCrNi系多組元合金的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.1 引言
    3.2 V₃₅Ti₂₅Cr₁₀Ni₃₀多組元合金結(jié)構(gòu)與性能表征
        3.2.1 V₃₅Ti₂₅Cr₁₀Ni₃₀ 多組元合金的物相分析
        3.2.2 V₃₅Ti₂₅Cr₁₀Ni₃₀ 多組元合金的SEM及 EDS分析
        3.2.3 V₃₅Ti₂₅Cr₁₀Ni₃₀ 多組元合金的TEM分析
        3.2.4 V₃₅Ti₂₅Cr₁₀Ni₃₀ 多組元合金的力學(xué)性能
    3.3 Pd元素對(duì)VTi Cr Ni多組元合金結(jié)構(gòu)與性能影響
        3.3.1 V₃₄Ti₂₅Cr₁₀Ni₃₀Pd₁多組元合金的物相分析
        3.3.2 V₃₄Ti₂₅Cr₁₀Ni₃₀Pd₁ 多組元合金的金相及EDS分析
        3.3.3 V₃₄Ti₂₅Cr₁₀Ni₃₀Pd₁ 多組元合金的TEM分析
        3.3.4 V₃₄Ti₂₅Cr₁₀Ni₃₀Pd₁ 多組元合金的力學(xué)性能
    3.4 V-Ti-Cr-Ni體系多組元合金的強(qiáng)化機(jī)理
    3.5 本章小結(jié)
第4章 VTiCrFe系多組元合金的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.1 VTiCrFe系多組元合金結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能
        4.1.1 VTiCrFe系合金的制備與物相組成
        4.1.2 VTiCrFe系合金的力學(xué)性能表征
    4.2 VTiCrFePd系多組元合金結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能
        4.2.1 VTiCrFePd系合金的制備與物相組成
        4.2.2 VTiCrFePd系合金的力學(xué)性能表征
    4.3 摻雜不同含量的Pd元素對(duì)V₆₀Ti₁₅Cr₁₀Fe₁₅合金的影響
        4.3.1 V₆₀Ti₁₅Cr₁₀Fe₁₅+xPd系合金的制備與物相組成
        4.3.2 V₆₀Ti₁₅Cr₁₀Fe₁₅+xPd系合金的SEM分析
        4.3.3 V₆₀Ti₁₅Cr₁₀Fe₁₅+xPd系合金的力學(xué)性能
        4.3.4 V₆₀Ti₁₅Cr₁₀Fe₁₅+xPd系合金的斷口形貌
        4.3.5 V₆₀Ti₁₅Cr₁₀Fe₁₅+5at.%Pd合金的TEM分析
        4.3.6 Pd元素對(duì)V₆₀Ti₁₅Cr₁₀Fe₁₅ 合金的強(qiáng)化機(jī)制
    4.4 V₆₀Ti₁₅Cr₁₀Fe₁₅ 體系合金的熱穩(wěn)定性研究
        4.4.1 不同退火溫度對(duì)V₆₀Ti₁₅Cr₁₀Fe₁₅ 體系合金相組成的影響
        4.4.2 不同退火溫度對(duì)V₆₀Ti₁₅Cr₁₀Fe₁₅ 體系合金硬度的影響
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號(hào)：3748879