高溫金屬結(jié)構(gòu)材料ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-15 16:56本頁(yè)面
【正文】 ? γ中的 α2相分布應(yīng)該均勻； ? 層片狀的層片厚度應(yīng)小于 1um，應(yīng)控制最小值以保證該結(jié)構(gòu)在高溫長(zhǎng)期工作時(shí)的穩(wěn)定性； ? 晶界應(yīng)呈不規(guī)范形狀且處于穩(wěn)定的低能狀態(tài)； ? 層片狀晶粒內(nèi)不含細(xì)小的 γ等軸晶粒。 Ni－ Al金屬間化合物 Ni3Al系 ? 70年代，兩方面突破： ?一個(gè)是 1979年，日本 Izomi首先發(fā)現(xiàn)添加微量硼顯著提高 Ni3Al的高溫塑性； ?另一個(gè)是發(fā)現(xiàn)單晶 Ni3Al的本征高塑性。 鑄造 Ni3Al基合金 ? 我國(guó)新研制的定向凝固 Ni3Al基合金，密度小、強(qiáng)度高、塑性好，有優(yōu)異的高溫蠕變性能，可做發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪導(dǎo)向葉片材料。使用溫度 950～ 1100℃ 。 高溫性能 ?高溫超塑成型性 ?高溫抗氧化性 ?耐高溫腐蝕性 ?耐疲勞 ?高溫耐磨 ?加工硬化率高 合金固溶強(qiáng)化 ? 可置換 Al亞點(diǎn)陣位置而固溶： Si、 Ge、 Ti、 V、 Hf等 ? 可置換 Ni亞點(diǎn)陣位置而固溶： Cu、 Co和 Pt ? 可同時(shí)置換 Al和 Ni而固溶： Fe、 Mn和 Cr ? 我國(guó)在 Ni3Al合金化方面的研究：硼的韌化機(jī)理； Zr的韌化作用； TiC彌散強(qiáng)化 NiAl系 ? 與鎳基高溫合金相比，有更高的熔點(diǎn)、較低的密度、極高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、良好的熱傳導(dǎo)性、出色的抗氧化性。 ? 室溫塑性低，超過 500℃ 強(qiáng)度低；－－通過合金化、細(xì)化晶粒和改善纖維組織來改善。 ? 熱膨脹系數(shù)接近單晶高溫合金，導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)高于單晶高溫合金。 ? 斷裂韌性低 ? 強(qiáng)化：固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化、消除晶界。 ? 發(fā)展方向：鑄造，尤其是單晶或定向凝固合金 ? 主要障礙：合金化途徑和凝固工藝所需的高溫殼型問題。 鉬硅系金屬間化合物 ? MoSi2高溫強(qiáng)度和抗氧化能力好。 ?熔點(diǎn)比鎳基單晶高約 40％，密度約低 30％，熱脹系數(shù)小約 23％，機(jī)械疲勞性能小于或相當(dāng)于鎳基高溫合金，導(dǎo)熱性優(yōu)于高溫合金。 ?低溫脆性，高溫有一定塑性。 難熔金屬及其合金 鉬及其合金 性能特點(diǎn)：良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性和低的膨脹系數(shù)，高的高溫（ 1100－ 1650℃ ）比強(qiáng)度，與鎢相比易加工。 強(qiáng)化途徑： ? 加工硬化 ? 固溶強(qiáng)化： W、 Re ? 沉淀強(qiáng)化： Hf， Zr， Ti 分類 ? Mo－ Ti－ Zr系：其中 TZM綜合性能好，應(yīng)用最廣 ? Mo－ W系 ? Mo－ Re：塑性和高溫強(qiáng)度好 70年代后研制出的兩種鉬合金 ? 高溫鉬：將純鉬的再結(jié)晶溫度提高 700℃ ，可保持高溫塑性和強(qiáng)度。 ? HCM 合金： Mo－ － ，用 HfC沉淀強(qiáng)化，高溫強(qiáng)度好。 鉭合金 ?鉭的脆韌轉(zhuǎn)變溫度低 ?鉭合金高溫強(qiáng)度高，易變形加工，有良好的焊接性。 ?強(qiáng)化：固溶、沉淀 ?工業(yè)用典型： Ta－ W系 ?制備方法：真空自耗電弧和電子束熔煉＋塑性變形加工 鈮基合金 ? 在鎢、鉬、鉭和鈮中，鈮的密度最小，熔點(diǎn)最低，在 1100～1250℃ 具有最高的比強(qiáng)度及較低的脆韌轉(zhuǎn)變溫度，較好的焊接性能和耐蝕性能，高溫下與氧反應(yīng)。 ? 典型代表： ? 制備： 鎢合金 ? 60年代中期，噴口材料開始用 W－ Ag合金代替 W。 ? 80年代，研制出 W－ Cu合金 ? 粉末冶金法制造（ W、 Ag、 Cu熔點(diǎn)分別為 34 1083，不發(fā)生合金化作用）。 ? 元素粉末混合燒結(jié)法和熔滲法。 ? 熔滲法：鎢粉－壓制－燒結(jié)（預(yù)燒）骨架－熔滲Cu或 Ag 高溫金屬結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展趨向 ? 傳統(tǒng)高溫金屬材料仍有巨大潛力，在挖潛提高的基礎(chǔ)上，將會(huì)有持續(xù)發(fā)展。 瞄準(zhǔn)高溫高強(qiáng)需求，新材料體系的開發(fā)將進(jìn)一步加強(qiáng) ?金屬間化合物及以期為基的復(fù)合材料 ?金屬基復(fù)合材料 ?陶瓷基復(fù)合材料 制備成型及數(shù)值模擬是金屬高溫材料發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，將收到更大的重視 加強(qiáng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究，深化材料的科學(xué)設(shè)計(jì)
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