高溫?zé)崽幚韺?duì)Nb硅化物基超高溫合金組織特征的影響.pdf

1、利用真空自耗電弧熔煉法制備了三種成分的Nb硅化物基超高溫合金。利用超高溫高真空熱處理爐對(duì)1＃Nb硅化物基超高溫合金進(jìn)行了熱處理，熱處理工藝為分別在1300、1350、1400、1450、1500和1550℃保溫24小時(shí)及在1450℃分別保溫12、24、50和100小時(shí)。利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀和透射電鏡等儀器分析了電弧熔煉態(tài)Nb硅化物基超高溫合金的組織特點(diǎn)、組成相及其成分以及熱處理后的組織變化規(guī)律。 三種成分母合金錠的組

2、織都比較均勻細(xì)小，其中2＃和3＃母合金錠的初生相以鈮基固溶體為主，而1＃母合金錠的初生相主要為大塊的硅化物，在三種母合金錠中都含有大量的共晶組織。Nb硅化物基超高溫合金的組織均由鈮基固溶體和M<,5>Si<,3>型硅化物組成，其中1＃母合金錠中的硅化物為六方晶系的(Nb,Ti)<,5>Si<,3>，而2＃母合金錠中的硅化物為四方結(jié)構(gòu)的β(Nb,Ti)<,5>Si<,3>。在1＃母合金錠的(Nb,Ti)<,5>Si<,3>和(Nb,Ti)

3、ss相中Nb的含量大于Ti的含量：而在2＃和3＃母合金錠的硅化物和鈮基固溶體中Ti含量均高于Nb含量。1＃和2＃母合金錠的鈮基固溶體中Nb和Ti的含量之和比較相近，約為86～87at﹪，而硅化物中Nb和Ti的含量之和約為．56at﹪。 經(jīng)不同溫度或不同時(shí)間熱處理后，初生的大塊和板條狀硅化物的邊界趨于圓潤(rùn)，有逐漸破碎成細(xì)小硅化物顆粒的趨勢(shì)；共晶團(tuán)中的(Nb,Ti)<,5>Si<,3>片也逐步球化、細(xì)化；熱處理溫度越高或處理時(shí)間越長(zhǎng)

4、，大塊和板條狀硅化物的邊界越圓潤(rùn)。隨著熱處理溫度的增加或時(shí)間的延長(zhǎng)，殘留的初生大塊硅化物逐漸減少，在1550℃/24h或1450℃/100h熱處理后，殘留的共晶組織已很少。經(jīng)不同溫度或不同時(shí)間熱處理后，合金中沒有新相出現(xiàn)，仍然由(Nb,Ti)ss和六方結(jié)構(gòu)的(Nb,Ti)<,5>Si<,3>組成；與電弧熔煉態(tài)的相比，二者的晶格常數(shù)均減小。合金化元素Al和Cr在鈮基固溶體和硅化物中的分配比隨著熱處理溫度的增高或時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，而Hf在兩