应变速率和温度对NiAl-30Cr-4Mo共晶合金拉伸性能的影响

文摘研究了温度和应变速率对NiAl-30Cr-4Mo共晶合金的拉伸性能的影响。研究结果表明:在同一应变速率(1.67×10-4/s)下,随着温度的升高,材料的塑性增加;在韧脆转变温度(BDTT)923K以上,随着应变速率的降低,合金的拉伸断口韧窝密集程度增大,合金塑性断裂的趋势越明显,且屈服强度随应变速率的降低而下降。

NiAl微晶涂层对两种NiAl基共晶合金高温氧化性能的影响

研究了磁控溅射NiAl微晶涂层对NiAl-28Cr-5Mo-1Hf和NiAl-33.5Cr-0.5Zr两种共晶合金在1000-1150℃静态空气中氧化性能的影响.添加Cr,Mo,Hf,Zr等元素使NiAl合金由单相转变为多相结构,高温氧化后表面分别形成抗氧化性能较差的Al2O3+Cr2O3十HfO2和Al2O3+Cr2O3十ZrO2复合氧化膜,并且发生严重的内氧化.施加NiAl微晶涂层后,高温下表面形成致密的单一氧化物Al2O3,抗氧化性能得到明显提高.

共晶NiAl-9Mo合金的超塑性行为

研究了共晶 ＮｉＡｌ－９Ｍｏ合金的超塑性行为及其变形机制．该合金的微观组织由 ＮｉＡｌ以及 ＮｉＡｌ和α－Ｍｏ共晶体组成．在 １３２３－１３７３ Ｋ温度区间，以 ５.５５×１０－５－１．１１×１０－４ ｓ－１的应变速率拉伸变形时，表现出超塑性行为，最大延伸率达到 １８０％，应变速率敏感性指数达到 ０．５６．超塑性的变形机制为初生 ＮｉＡｌ基体的晶界滑动，断裂起源于超塑性变形过程中产生的孔洞．

热等静压处理对定向凝固NiAl/Cr(Mo,Hf)合金沉淀相和高温拉伸性能的影响

研究了经热等静压处理后定向凝固 Ni Al/Cr(Mo,Hf)合金中的沉淀相和高温拉伸性能的变化。通过透射电镜和扫描电镜观察发现 :热等静压处理后 ,Ni Al和 Cr(Mo)相的形貌变化不大 ,聚集在 Ni Al/Cr(Mo)相界上的 Heusler减少并在 Ni Al,Cr(Mo)相中重新分布。从界面能的角度解释了 Heusler相主要沉淀在Ni Al/Cr(Mo)相界上的原因。热等静压处理后合金中不存在 G相。

NiAl-28Cr-6Mo共晶合金的高温氧化行为

本文采用恒温氧化实验方法,在900~1150℃下测试了NiAl-28Cr-6Mo共晶合金的氧化性能,分析了合金的氧化动力学,SEM观测了合金表面以及横截面的形貌。研究表明,NiAl-28Cr-6Mo共晶合金在900~1100℃下合金表面生成了连续的Al_2O_3氧化膜,具有较好的抗氧化性能;900~1000℃氧化膜主要由θ-Al_2O_3和Cr_2O_3组成,随着恒温氧化温度的升高,θ-Al_2O_3和Cr_2O_3减少,α-Al_2O_3增多,1100℃下的氧化膜表面则主要由细小、致密的α-Al_2O_3组成;氧化过程中,表面氧化膜存在着θ-Al_2O_3→α-Al_2O_3的相变过程;θ-Al_2O_3较α-Al_2O_3的保护性差导致1000℃合金氧化增重大于1050℃和1100℃;1150℃下共晶合金氧化膜发生剥落,没有形成完整的Al_2O_3氧化膜导致合金的抗氧化性能恶化,氧化增重迅速增加。

Zr添加对NiAl/Cr(Mo)基共晶合金微观组织和力学性能的影响

研究了Zr的添加对含Ti和Hf的NiAl/Cr(Mo)基共晶合金微观组织及压缩性能的影响.结果表明,少量Zr的添加会显著细化合金共晶胞内的NiAl/Cr(Mo)层片,优化共晶胞界区域的NiAl和Cr(Mo)相尺寸;随着Zr含量的增加,共晶胞界的NiAl和Cr(Mo)相明显粗化,且共晶胞界的Heusler相呈半连续状分布;当Zr的含量增加至1%(原子分数)时,共晶胞界的Heusler相形成连续的网状,且有粗大的富Cr相形成.Zr的添加促进了合金中NiAl和Cr(Mo)相中粗大b-NiAl和a-Cr相的析出,且Heusler相形成元素在析出相界面的偏聚导致了大量界面位错的形成.此外,Zr的添加导致了细小Heusler颗粒在NiAl相中的析出.适量Zr的添加可显著提高Ni-33Al-28Cr-5.5Mo-1.0Ti-0.3Hf共晶合金的室温和高温压缩强度,且几乎不降低其压缩塑性,较多Zr的添加会降低合金的压缩塑性.

三种NiAl材料的室温摩擦磨损性能

测试二元NiAl合金、NiAl-Al_2O_3-TiC原位内生复合材料以及NiAl-Cr(Mo)Hf共晶合金的室温摩擦磨损性能,研究了磨损机制。结果表明:NiAl材料的抗磨损性能与材料的硬度和断裂韧性成正比,在磨损过程中硬质陶瓷颗粒能有效地传递应力和起到支撑作用,减轻材料的磨损。因此NiAl-Al_2O_3-TiC复合材料的抗磨损性能最好,在相同工况下其磨损率为NiAl-Cr(Mo)-Hf共晶合金的1/4-3/4和二元NiAl合金的1/20-1/10。摩擦系数随着三种NiAl材料硬度的提高而降低。三种NiAl材料的室温干摩擦磨损过程受控于塑性变形,其磨损机制主要是磨粒磨损机制,随着载荷的增加,磨损表面依次呈现出塑性变形、显微剥落和粘着磨损特征,磨损机制的改变对磨损率和摩擦系数具有重要的影响。

(W+Mo)/Cr比对铸造镍基高温合金时效组织和持久性能的影响

利用真空冶炼制备了不同(W+Mo)/Cr比(质量比)的铸造镍基高温合金,采用OM,SEM和TEM观察了合金试样的微观组织,研究了(W+Mo)/Cr比对合金组织演化和持久性能的影响.结果表明,(W+Mo)/Cr比对热处理态组织无明显影响,主要组成相为g基体、g'相、初生MC和晶界二次碳化物.长期时效期间,合金试样的组织演化主要包括g'相粗化、拓扑密排相(TCP)相析出、MC分解和晶界粗化.随(W+Mo)/Cr比降低,MC的热稳定性明显降低,晶界粗化程度升高,晶界碳化物发生了M6C→M6C+M23C6→M23C6的转变.同时,TCP相的析出量明显减少.当(W+Mo)/Cr比为0.22时,无TCP相析出.另外,(W+Mo)/Cr比由高于0.55降低至0.37时,TCP相的种类由m相转变为了m与s相共存.g'相和晶界粗化及TCP相的析出是引起合金持久性能降低的主要原因.综合(W+Mo)/Cr比对合组织演化和持久性能的影响得出,(W+Mo)/Cr比约为0.37时,合金具有最佳的持久性能.