由于Co-Al-W體系高溫合金具有L12結(jié)構(gòu)的γ’-Co3（Al,W）強(qiáng)化相,得到了研究人員的廣泛關(guān)注。然而,該合金體系需要大量的W元素來(lái)提高γ’-Co3（Al,W）相的組織穩(wěn)定性,導(dǎo)致合金密度過(guò)高,限制了其在實(shí)際航空領(lǐng)域的應(yīng)用。因此,如何使合金中γ’相具有較高的固溶溫度,較低的合金密度以及較好的組織穩(wěn)定性是發(fā)展Co-Al-W基高溫合金體系亟需解決的問(wèn)題。本文在前人Co-Al-W體系合金的研究基礎(chǔ)上,在三元合金體系中添加微量元素C、B,固溶強(qiáng)化元素Cr、Re和沉淀強(qiáng)化元素Ta、Hf。在多元合金體系中用Mo代替部分W以及設(shè)計(jì)了幾種不同Ni含量的合金,系統(tǒng)地研究了C、B、Mo、Ni等元素對(duì)合金微觀組織及力學(xué)性能的影響。在Co-Al-W-X（X=C,B,Cr,Re,Ta,Hf）合金體系中,C含量的增加不僅可以提高合金的γ’相固溶溫度、降低γ/γ’兩相錯(cuò)配度,還可以提高合金屈服強(qiáng)度,但會(huì)降低合金的延伸率。B含量的增加對(duì)γ’相固溶溫度影響較小,但也會(huì)降低γ/γ’兩相錯(cuò)配度。同時(shí),B元素還會(huì)降低合金的屈服強(qiáng)度及延伸率。Cr含量的增加會(huì)降低γ’相固溶溫度及屈服強(qiáng)度,但可提高延伸率。900℃長(zhǎng)期時(shí)效過(guò)... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１高溫合金性能的發(fā)展歷程ｉｎ??

１９４０?１９５０?１９６０?１９７０?１９８０?１９９０?２０００?２０１０??Ｙｅａｒ??圖１．１高溫合金性能的發(fā)展歷程ｉｎ??由于我國(guó)的鈷礦資源嚴(yán)重缺乏，因此我國(guó)在高溫合金的發(fā)展初期并沒(méi)有大力??研制鈷基高溫合金。直到２０世紀(jì)７０年代中后期，我國(guó)引入的西方航空發(fā)動(dòng)機(jī)需??要一些特定的鈷基高溫合金部件，我國(guó)才開(kāi)始著手仿制鈷基高溫合金，如變形合??金〇｝１５６０５（仿［６０５、１？２５）、〇？１６１５９（仿１＼＾１５９）、〇只６７８３?（仿１叫〇１＾１７８３），鑄??造合金Ｋ６４０（仿Ｘ４０）、Ｋ６５０９（仿ＭａｒＭ５０９）以及定向凝固合金ＤＺ６４０Ｍ?（仿Ｘ４０）??等［４］。??１，１．２傳統(tǒng)鈷基高溫合金成分特點(diǎn)及強(qiáng)化機(jī)理??從表丨．１和表１．２可以看出，鈷基合金中含有大約５％？２５％的鎳，這是為了??保持鈷基高溫合金具有穩(wěn)定面心立方結(jié)構(gòu)的Ｙ奧氏體，少量的鐵也可以穩(wěn)定Ｙ奧??氏體；２０％左右的鉻則是用來(lái)加強(qiáng)合金的抗氧化、腐蝕性能；而合金中的鶴、鉭、??鑰和鈮作為固溶強(qiáng)化元素來(lái)提高合金力學(xué)性能同時(shí)也可以提高合金的熔化溫度。??與鑄造鎳基合金相比

?－??■＿??圖１．２傳統(tǒng)鈷基高溫合金（ａ）和鎳基髙溫合金（ｂ）的組織特征??ｉ??１．２?／－Ｃｏ３（Ａ１，Ｗ）強(qiáng)化Ｃｏ－Ａｌ－Ｗ基高溫合金??為了提高航空運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益，減少溫室氣體的排放，需要大幅度提高航空??發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油效率和渦輪前進(jìn)口溫度，這促使渦輪葉片材料的高溫性能不斷提高。??鎳基高溫合金中由于面心立方ｙ－Ｎｉ基體中均勻分布著立方共格Ｌｌ２結(jié)構(gòu)的ｆ－??３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]相圖熱力學(xué)計(jì)算在新型鈷基高溫合金設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 楊舒宇,蔣敏,王磊.  材料與冶金學(xué)報(bào). 2011(04)
[3]First-Principles Study of Phase Stability and Mechanical Property of Co3（Al,W） Precipitates with Different Ratio of Al to W in Co Base Alloys[J]. Yao Q, Su X M, Yan Y, Zhao L W, Sun J (Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China).  稀有金屬材料與工程. 2009(S3)

博士論文
[1]鉭和鈦對(duì)新型鈷基單晶高溫合金組織穩(wěn)定性與高溫蠕變行為的影響研究[D]. 薛飛.北京科技大學(xué) 2015



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