釩基合金作為核聚變反應堆重要的內襯結構候選材料之一,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,但其較低的強度阻礙了實際的工程應用。高密度納米析出相及材料組織結構的穩(wěn)定性對合金在高溫與強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度和塑性。本課題以電弧熔煉的方法制備V基合金,通過調整各元素的成分比例和微量元素Pd摻雜的方式對合金進行微結構調控,研究結構對力學性能的影響,制備出具有大量納米析出相的高強高塑的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結構固溶體相。通過前期篩選出的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。合金表現出優(yōu)異的力學性能,經壓縮后屈服強度為1046 MPa,斷裂應變量可達到30%。微量Pd元素的引入使合金綜合性能進一步提升,納米析出相在尺寸保持穩(wěn)定的基礎上密度得到提高,為合金...

【文章頁數】：77 頁

【學位級別】：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
        1.2.2 多組元合金的結構
        1.2.3 多組元合金的力學性能
    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狀
    1.5 選題意義與研究內容
第2章 實驗過程及分析方法
    2.1 實驗方案及工藝路線
    2.2 實驗原料及設備
        2.2.1 實驗原料介紹
        2.2.2 實驗設備介紹
    2.3 多組元合金的成分設計
        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 微觀結構表征方法
        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 力學性能分析
        2.6.1 維氏硬度分析
        2.6.2 壓縮性能測試
    2.7 本章小結
第3章 VTiCrNi系多組元合金的實驗結果與分析
    3.1 引言
    3.2 V₃₅Ti₂₅Cr₁₀Ni₃₀多組元合金結構與性能表征
        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 多組元合金的力學性能
    3.3 Pd元素對VTi Cr Ni多組元合金結構與性能影響
        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 多組元合金的力學性能
    3.4 V-Ti-Cr-Ni體系多組元合金的強化機理
    3.5 本章小結
第4章 VTiCrFe系多組元合金的實驗結果與分析
    4.1 VTiCrFe系多組元合金結構和力學性能
        4.1.1 VTiCrFe系合金的制備與物相組成
        4.1.2 VTiCrFe系合金的力學性能表征
    4.2 VTiCrFePd系多組元合金結構和力學性能
        4.2.1 VTiCrFePd系合金的制備與物相組成
        4.2.2 VTiCrFePd系合金的力學性能表征
    4.3 摻雜不同含量的Pd元素對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V₆₀Ti₁₅Cr₁₀Fe₁₅ 合金的強化機制
    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V₆₀Ti₁₅Cr₁₀Fe₁₅ 體系合金相組成的影響
        4.4.2 不同退火溫度對V₆₀Ti₁₅Cr₁₀Fe₁₅ 體系合金硬度的影響
    4.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝



本文編號：3748879