贾丽娜
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盖京茹
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郑立静
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沙江波
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张虎
复合材料学报
用真空非自耗电弧熔炼法制备了Nb-16Si-22Ti-2Hf-2Cr-2Al母合金锭,用Y2O3坩埚真空感应熔炼对母合金锭重熔,浇注在温度梯度约为4℃/mm的模壳里,制备出Φ60 mm×170 mm铸锭,研究了1500℃/100 h真空热处理后铸锭的组织特征对室温抗拉强度和高温压缩性能的影响。结果表明,真空感应熔炼Nb-16Si-22Ti-2Hf-2Cr-2Al合金经过1500℃/100 h热处理后,合金锭的组成相为NbSS枝晶,Nb5Si3层片或不规则颗粒和残留Nb3Si块。块状Nb3Si的尺寸越大,发生完全共析转变需要的时间越长、温度越高。热处理合金锭的室温抗拉强度在208~355 MPa之间,室温延伸率变化不大,均小于0.3%。残留的粗大块状Nb3Si和热处理过程中析出的HfO2是导致合金锭拉伸性能较低的重要原因。合金锭的高温压缩强度受到组织中硅化物相含量的影响,压缩强度与硅化物含量成正比。
关键词:
Nb-Si合金
,
微观组织
,
感应熔炼
,
抗拉强度
,
高温压缩
郭丰伟
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康永旺
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肖程波
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.10.002
采用真空非自耗电弧熔炼制备添加稀土元素的 Nb‐20Ti‐16Si‐3Al‐3Cr‐2Hf合金纽扣锭，稀土元素为不同含量的Sm ，La ，Tb。对铸态合金进行微观组织分析和室温断裂韧度测试。结果表明：合金主要由（Nb ，Ti）相与 Nb5 Si3相组成，不同部位存在多种微观组织，粗大的两相组织存在宏观聚集现象；纽扣锭中普遍存在规则的共晶晶胞和以N b5 S i3相为核心的板条状晶胞；共晶晶胞中心为Nb5 Si3相和铌固溶体相Nbss组成的层片状组织，外围为粗大的“齿状”两相组织；板条状晶胞的N b5 S i3相核心保留了完整的平直界面和规则的棱角，晶胞外围主要由细小网状的硅化物和粗大的树枝状Nbss相组成。使用多元线性回归分析不同稀土含量与合金室温断裂韧度的关系，不同稀土含量的合金室温断裂韧度值分布在11～15MPa · m1／2之间，多元线性逐步回归分析后得到室温断裂韧度 Kq 与稀土含量（Sm ，La ，Tb）的关系为 Kq＝10．344＋6．896La＋2．993Sm。
关键词:
铌硅材料
,
稀土元素
,
微观组织
,
室温断裂韧度
