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新型Nb硅化物基合金的超高温高梯度整体定向凝固组织优化及其机理研究
  • 项目名称:新型Nb硅化物基合金的超高温高梯度整体定向凝固组织优化及其机理研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:50671081
  • 申请代码:E0104
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2007-01-01-2009-12-31
  • 项目负责人:郭喜平
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:西北工业大学
  • 批准年度:2006
中文摘要:

本项目研究了Nb-Ti-Si基多元超高温合金的整体定向凝固组织形成机理及室温、高温力学性能,揭示了熔体过热温度、抽拉速率对定向凝固组织及凝固路径的影响规律;研发了耐温能力高于2000℃的惰性防反应坩埚;制备了成分及组织均匀、铸造缺陷少的母合金锭。在熔体温度为1900~2150℃、抽拉速率为2.5~100μm/s的条件下,获得了由沿着试棒轴向挺直排列的初生(Nb,X)5Si3棒与耦合生长的层片状Nbss/(Nb,X)5Si3共晶团组成的定向效果良好的组织。随熔体过热温度提高,固液界面呈现树枝状→胞状→树枝状的形貌变化;随凝固速率提高,定向凝固组织细化,共晶胞直径及层片间距减小,初生相(Nb,X)5Si3的含量降低,固/液界面经历粗胞状→细胞状→胞枝状的形貌演化。随热处理温度提高,大块(Nb,X)5Si3的边界趋于圆润,逐渐破碎成细小硅化物颗粒,共晶团中的(Nb,X)5Si3片也逐步球化、碎化;整体定向凝固显著提高了合金的室温断裂韧性及高温持久寿命,最高KQ值为23.77MPaom1/2,在1200℃/70MPa的持久寿命达到31小时。KQ值及高温持久寿命均随整体定向凝固速率的提高而增加。

结论摘要:

英文主题词Nb-Ti-Si Based Alloy; Integrally Directional Solidification; Eutectic Microstructure; Room Temperature Fracture Toughness; Tensile Stress Rupture Life


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 36
  • 9
  • 0
  • 0
  • 0
期刊论文
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