真空感应熔炼Nb-16Si-22Ti-2Hf-2Cr-2Al合金的组织和性能

摘要：

用真空非自耗电弧熔炼制备了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,浇入温度梯度约为4℃/mm,底部有铜板的Y2O3模壳,制备出直径60 mm,长170 mm的合金锭.考察了合金性能与组织特征的关系,探讨了硅化物对室温抗拉强度和高温压缩性能的影响.结果表明,Nb-Si双相复合材料中两相的组织特征对冷却速率非常敏感,初生相的选择和相组成均与冷却速率有关.大的冷却速率容易导致生成Nb3 Si相.随着冷却速率的减小,板条状Nb3Si相的体积分数逐渐减少,有消失的趋势,初生相将变成块状Nb5Si3;共晶组织含量明显增加,Nbss枝晶尺寸增大,尤其是二次枝晶臂尺寸增大.细小均匀的两相共晶组织有利于提高合金的室温拉伸性能,板条状初生Nb3Si相明显降低合金的室温拉伸性能,但适当数量、大小和形态的硅化物有利于提高合金的高温压缩强度.当铸锭由细小共晶组成时,其抗拉强度为449 MPa,相应的延伸率可以达到0.3%;当Nb3Si含量在50%,宽度在80μm且平行于压缩方向时,合金在1250℃的高温压缩强度最高,为650 MPa.

关键词：Nb-Si合金、真空感应熔炼、微观组织、抗拉强度、高温压缩

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分类号：TG132.32(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目50671002;新世纪优秀人才计划项目NCET-06-0173

在线出版日期：2011-05-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：88-94