一、磷对NiAl合金的软化作用(论文文献综述)
刘泽,宁汉维,林彰乾,王东君[1](2021)在《SPS烧结参数对NiAl-28Cr-5.5Mo-0.5Zr合金微观组织及室温力学性能的影响》文中研究指明以气雾化法制备的NiAl-28Cr-5.5Mo-0.5Zr (原子分数,%)预合金粉末为原料,采用放电等离子烧结(SPS)工艺制备了NiAl-28Cr-5.5Mo-0.5Zr块体合金(NiAl基合金),研究了烧结温度、保温时间对烧结态合金致密度、微观组织以及室温压缩性能的影响。结果表明,SPS烧结温度对烧结态合金的致密度以及室温压缩性能的影响较大,而保温时间对其影响相对较小。在优化的烧结参数下:烧结温度为1200℃、保温时间为3 min、烧结压力为50 MPa,NiAl基合金的压缩屈服强度、抗压强度、塑性变形量分别为1321.4 MPa、2360 MPa和0.313。此外,分析了SPS工艺制备NiAl-28Cr-5.5Mo-0.5Zr合金的微观致密化过程。
张乾伟[2](2021)在《Nb、Ti元素对NiAl-Cr(Mo)合金组织及力学性能的影响》文中研究说明NiAl合金具有低密度,高热导率、高熔点以及优良的抗氧化性能等优点,然而室温脆性及较低的高温强度严重影响了其工业应用。之前的研究表明合金化和制备复合材料是改善合金力学性能的有效方法,且过共晶成分合金可以增大Cr(Mo)增强相在合金中的占比,从而明显改善合金的综合性能。在此基础上,本文向NiAl-Cr(Mo)过共晶合金中添加不同含量的Nb、Ti元素,观察合金的铸态及定向凝固组织,随后对合金进行了热处理和力学性能测试,研究了合金成分、凝固工艺参数和热处理对合金微观组织和力学性能的影响规律以及合金的断裂行为,主要研究结果如下:铸态NiAl-32Cr-6Mo过共晶合金微观组织由初生Cr(Mo)枝晶和NiAl+Cr(Mo)共晶组成。添加Nb、Ti元素后铸态合金中共晶胞和共晶片层组织的形成被扰乱,胞界分布着块状Cr2Nb相和Ni2AlTi相。随添加量的增多,沉淀相的数量也会逐渐增加。对于定向凝固NiAl-Cr(Mo)-Nb合金,在抽拉速率为6μm/s时,通过初生相和共晶的竞争生长,最终在稳态生长时初生相均被淘汰,获得了全共晶凝固组织。由于合金成分偏离共晶点太大,定向凝固NiAl-32Cr-6Mo-3Nb-3Ti合金中得不到全共晶组织,且随抽拉速率的增大初生相含量更多。热处理后合金的相组成均未发生变化,铸态合金热处理后共晶片层发生明显的粗化和球化,但定向凝固合金热处理后组织比较稳定。此外,合金中沉淀相的分布变得更加均匀。添加Nb和Ti后,Cr2Nb相和Ni2AlTi沉淀相会明显提高合金的硬度、室温压缩强度和高温压缩强度,但Cr(Mo)初生相增多以及共晶组织退化对性能不利,因此添加微量元素后铸态合金的强度和硬度先增加后下降。但是,定向凝固合金中规则排列的全共晶组织使合金的强度和硬度得到了显着地提高。由于热处理后合金中沉淀相在组织中重新分布,合金的室温断裂强度和断裂应变均有不同程度提高。在合金的室温压缩断口可观察到解理面和撕裂棱,所有合金均呈现出典型的脆性断裂。热处理后Cr(Mo)相中NiAl颗粒的粗化和位错的增多使合金硬度出现一定程度下降,室温断口中可见有类韧窝状断口出现。高温压缩后共晶片层几乎都出现了波浪形变形带,片层错配明显增多。此外,有小块Cr(Mo)片层脱落,胞界处有细微裂纹产生。与合金室温性能的变化类似,适量的Nb加入能显着改善铸态合金的高温压缩强度。过量的Nb加入会导致枝晶增多,同时会影响共晶胞及共晶片层的形成,从而降低合金的高温强度。相比于铸态合金,具有规则全共晶组织的定向凝固合金的高温强度显着提高。
姚成利[3](2021)在《NiAl基共晶高熵合金的成分设计与微观组织研究》文中指出NiAl合金由于具有低密度(5.9g/cm3)、高熔点(1638℃)、高热导率(76W/m.K)和优异的抗氧化性能等优点,有望成为新一代理想的结构材料,但是其强度低以及室温脆性限制了其应用。目前改善其强度和脆性的方法多是对NiAl合金进行合金化形成NiAl基共晶合金,例如 NiAl-34Cr、NiAl-9Mo、NiAl-28Cr-6Mo、NiAl-39V、NiAl-1.5W 等合金,但很难同时获得高的强度和塑性。近期注意到共晶高熵合金可以综合基体相和高熵相的各自优势获得很好的性能,因此考虑将共晶高熵合金的概念应用到NiAl中,即向NiAl中同时添加多种元素,设计出多个NiAl基共晶高熵合金以期获得优异的性能。借鉴共晶高熵合金的设计思路,在NiAl合金中引入Mo、Cr、V、Fe元素,形成以NiAl为基体的共晶高熵合金。结合JMatPro软件模拟凝固路径和试错法来寻找合金的共晶成分点,分别设计了 NiAl-MoCrV系、NiAl-MoCrFe系和NiAl-MoCrVFe系共晶高熵合金。其中,NiAl-MoCrV系高熵合金通过调整合金中元素含量,随着合金中Mo、Cr、V元素含量增加,合金的组织演变过程为:NiAl初生相+共晶相→全共晶相→MoCrV初生相+共晶相,该体系的共晶成分点为NiAl-Mo8.7Cr8.7V8.7,其组织由NiAl相和MoCrV相组成,NiAl-Cr8.7Mo8.7V8.7共晶高熵合金的屈服强度为1557.49MPa,应变值为10.27%。相比之下过共晶NiAl-Mo10Cr10V10合金拥有较高的强度(1708.52MPa)和应变值(20.93%)。在NiAl-MoCrFe体系中,随着Mo、Cr、Fe元素含量的增加,合金的组织演变过程为:NiAl初生相+共晶相→全共晶相→MoCrFe初生相+共晶相,该合金体系的共晶成分点为NiAl-Mo14.5Cr14.5Fe14.5,由于MoCrFe相的硬度较高,过共晶NiAl-Mo16Cr16Fe16合金中MoCrFe的体积分数较大,因此该合金的强度和硬度最高,合金的压缩断裂形式为解理脆性断裂模式。在NiAl-MoCrVFe体系中,通过调整Mo、Cr、V、Fe元素含量量,该体系高熵合金的共晶成分点为NiAl-Mo10Cr10V10Fe10,该共晶高熵合金由NiAl相和MoCrVFe相组成,研究结果显示过共晶NiAl-Mo11Cr11V11Fe11中由于存在大量MoCrVFe初生相,MoCrVFe相硬度较高,因此导致对应合金的屈服强度高。NiAl-(MoCrVFe)44的压缩性能最佳,屈服强度为2190.23MPa,抗压强度为3542.46MPa,应变值19.43%。
王宝,王东君,刘钢[4](2020)在《轻质耐高温NiAl基合金制备与复杂构件成形技术进展浅析》文中认为NiAl基合金具有优越的低密度、高模量和良好的抗氧化性等特点,特别适合作为高温关键构件使用,在航空航天等领域应用前景广阔。然而,作为一种金属间化合物,固有的延性极限成为NiAl基合金复杂形状构件成形的技术瓶颈,因此亟需开发NiAl基合金复杂构件成形新技术。文章综述了目前NiAl基合金及其构件制备成形常用的熔铸法、高温自蔓延合成法、粉末冶金法及近年来发展的反应制备法,讨论了反应制备成形新方法在薄壁复杂构件制造方面的潜力,以及NiAl基合金复杂构件成形制造技术的发展趋势。
徐鹏飞[5](2020)在《高温度梯度定向凝固NiAl-V系合金组织演变与力学性能》文中指出金属间化合物NiAl因具有众多优点,使其最有希望成为下一代高温结构材料,但是金属间化合物NiAl却因室温断裂韧性差和高温强度低限制了实际应用。过去研究发现将复相强化与定向凝固结合起来制备NiAl基共晶自生复合材料是改善NiAl合金性能的有效方法。本文通过向NiAl合金中添加差异含量的V元素并利用高温度梯度定向凝固技术进行制备,采用XRD、OM、SEM和HRTEM等手段对从共晶到过共晶大成分范围及不同生长速率下的合金组织进行表征观察,并利用三点弯曲、高温压缩和硬度测试实验分析了组织对力学性能的影响,探索了合金强韧化机制。定向凝固NiAl-xV(x=39、43)合金的XRD、EDS结果表明两种成分下合金凝固组织均由NiAl相和V相组成,两相间存在不同程度的互相固溶。生长速率增加使得在固液界面前排出的溶质原子来不及扩散而变得富集,产生成分过冷从而损害了共晶生长界面的稳定性,导致NiAl-39V合金固/液界面将会呈现平-浅胞-深胞转变,NiAl-39V合金凝固组织为全共晶组织。NiAl-43V合金的凝固组织全部由初生V枝晶和胞状共晶组成,初生V枝晶内固溶了大量的NiAl颗粒。因随着生长速率的增大将产生更大的过冷度,所以NiAl-39V合金组织逐渐细化,而NiAl-43V合金组织中初生V枝晶被细化的同时数量也明显增加。NiAl-39V合金的共晶片层间距与生长速率关系符合λ=3.76v-0.43,表明J-H模型也适用NiAl-V多元共晶合金的胞状生长。定向凝固NiAl-39V和NiAl-43V合金的断裂特点均为准解理断裂,其室温断裂韧性最大分别为150μm/s时的25.22 MPa·m1/2和6μm/s时的22.679 MPa·m1/2。合金韧性提高主要归因于复相强化作用以及裂纹偏转、界面剥离等韧化机制共同作用,但初生V枝晶的形成对合金性能产生恶化影响。定向凝固NiAl-39V和NiAl-43V的最大高温抗压强度分别为6μm/s下的365.51MPa和364.7MPa。随着生长速率的增加两种成分合金的最大高温抗压强度呈逐渐下降趋势,主要是因为高温下细晶强化作用不能抵消粗大混乱组织对材料性能的恶化影响。高温变形后NiAl相产生的位错密度更高,因片层错配处相对规则片层更容易产生应力集中,致产生更多的位错塞积。NiAl和V相界的半共格界面高的界面结合强度对位错运动产生很大的阻碍作用,这都为提高高温强度做出了贡献。NiAl-39V和NiAl-43V合金的显微硬度随生长速率增大也逐渐增大,细晶强化和固溶强化是导致的合金的硬度变大的主要原因。
苏畅[6](2020)在《NiAl室温塑性调控及电流作用下带筋板锻造工艺研究》文中进行了进一步梳理目前世界各国都致力于发展航空航天领域,对该领域所应用的材料综合性能有了更高的要求,因此低密度,高强度的NiAl金属间化合物被大家广泛关注。NiAl材料在高温下强度高,变形困难,且室温下塑性差的种种问题在很大程度上限制了此材料的制造和应用。基于此本课题提出加入铼提高NiAl金属间化合物的室温塑性和引入脉冲电流加热辅助其成形过程,探究了铼元素对NiAl金属间化合物的力学性能和微观组织的影响,NiAl材料锻造工艺中温度分布、型腔填充规律和应力分布,为NiAl带筋板类结构件的成形工艺提供了理论依据和工艺参数。采用Ni、Al和Re粉末热压烧结的方法制备含有不同质量分数铼的NiAl金属间化合物。分别对其进行室温拉伸实验和Gleeble热压缩实验,确定铼元素的添加含量,通过分析其微观组织、形貌特征及EDS能谱探究铼增加室温塑性的内在机制。发现通过二次变形和热处理实验增加了材料致密度和铼的固溶度,使材料的室温塑性得到更大改善。对材料的电加热过程进行有限元模拟,分别模拟了在空气中加热和在模具中加热的两种情况,探究了电流加热NiAl板材的升温规律,解决了电加热过程中由于电极夹持和板材横截面积不同而导致的板材温度分布不均匀的问题,制定了材料的电加热升温曲线,依据模拟结果对实验进行指导,进行了实际电加热过程中板材温度的测定,验证了材料升温曲线的可行性。基于材料的Gleeble实验数据,构造了Arrhenius型本构方程,采用Zenner-Hollomon参数验证其有效性,并对板材的成形过程进行有限元模拟,分析其型腔填充规律,优化了坯料形状和锻造过程中工艺参数,通过模拟结果将预制坯设计为腹部带有筋部特征的结构,缓解了筋部的应力集中现象和成形压力大问题,最终通过脉冲电流辅助成形了大型NiAl薄腹板带筋构件。为NiAl带筋类构件的脉冲电流加热锻造成形提供了理论指导和工艺参数。
郝文纬[7](2019)在《镝合金化镍铝-钒基合金的微观组织演化及力学性能》文中进行了进一步梳理高温合金作为高端的材料,在许多领域都有广泛的应用,特别是航空航天和能源电力领域。而NiAl材料有着高熔点、高温抗氧化性、抗腐蚀性和低密度等优秀的物理性能和化学性能,有着成为新高温材料的潜力,但是其室温韧性和塑性较差,成为该合金实用化的制约。本课题组在NiAl基础上加入V发现,其高温压缩、室温压缩和断裂韧性均有很大提高,所以在此基础上加入Dy来探究其微观组织演化和力学性能。本文拟对不同Dy含量的NiAl-V系合金的凝固组织特性及力学性能进行研究。通过非自耗真空电弧炉炼制NiAl-32V(0、0.05、0.1、0.3、0.5wt.%)、NiAl-39V(0、0.05、0.1、0.3、0.5、1wt.%)、NiAl-43V(0、0.05、0.1、0.3、0.5、1wt.%)合金,来探究稀土元素Dy对NiAl-V基体微观组织和力学性能的影响。通过非自耗真空电弧炉来炼制NiAl-V-xDy合金,使其材料强度和断裂韧性均有所提高。通过光学显微镜(O M)、QUANTA-400型扫描电镜观察了合金的微观组织演化,通过X射线衍射仪(X RD)、能谱仪(EDS)及透射电镜(TEM)来确定该合金凝固过程中相的组成。通过室温压缩实验及高温压缩实验来测定Dy合金化后材料压缩强度的影响。通过三点弯曲实验探究室温断裂韧性的变化。通过对NiAl-39V-0.05Dy及NiAl-43V-0.05Dy高温压缩实验,来探究不同温度和速率以及成分对其高温强度和激活能的影响。结果表明:稀土元素Dy加入32V亚共晶合金后,初生相NiAl数量和形态发生了变化,共晶团的数目增多,片层间距减少,初生相增多;Dy元素加入39V共晶合金后,共晶团数量增多,共晶胞晶界处的V相和NiAl相变得粗大,而且晶胞得到了细化,随着含量的增加有初生相析出;Dy元素加入43V过共晶合金后,枝晶和晶粒都得到了细化,且数量增多。通过室温压缩和三点弯曲可知,稀土Dy加入NiAl-32V后,室温强度降低,但是适量Dy加入NiAl-39V、NiAl-43V后,室温强度都显着提高,断裂韧性也较未加稀土前略有提高。通过高温压缩可知,适量的Dy加入NiAl-32V、NiAl-39V及NiAl-43V中都会有显着提高,而且NiAl-39V-0.05Dy和NiAl-43V-0.05Dy的激活能高于NiAl-39V及NiAl-43V。说明Dy的加入,改善了NiAl-V合金的高温强度,但是在室温压缩中,改善了NiAl-39V和NiAl-43V合金室温强度,降低了NiAl-32V合金室温压缩强度。对于Dy加入共晶和过共晶合金时,室温断裂韧性也略有提高。
王炜程[8](2019)在《脉冲电流持续作用下NiAl带筋板锻造工艺研究》文中研究指明随着人们对航天器高温结构材料要求的不断提高,具有优良高温性能和低密度的NiAl金属间化合物被人们广泛关注。NiAl材料具有较高的高温强度,高温变形抗力较大,成形困难;且传统炉加热高温成形能耗高,易氧化,设备损耗严重,很大程度上限制了其应用和推广。基于此本课题提出NiAl非致密体预制坯的脉冲电流加热辅助成形装置及工艺,探究了NiAl非致密体材料在脉冲电流加热锻造成形过程中的组织演变规律,为NiAl构件的新型、绿色高温成形工艺提供了实验及理论依据。首先,采用Ni、Al粉末热压烧结的方法制备NiAl非致密体材料。根据不同致密度的烧结材料在一定温度和应变速率下进行的Gleeble热压缩实验,确定后续锻造成形实验的最优材料高温性能。其次,设计脉冲电流加热锻造成形实验的装置系统和工艺流程。选取成形效果更好的绝缘喷涂金属凹模和片层式陶瓷凸模组合模具;通过热压缩实验、自阻加热升温、电加热处理和电加热拉伸等实验确定成形过程中的温度、应变速率、电流密度、占空比和频率等工艺参数。对NiAl带筋板的高温成形过程进行有限元模拟,探究了成形过程的变形速率,并验证了工艺的可行性。基于以上工艺流程和参数进行脉冲电流加热锻造成形实验,得到NiAl带筋板构件。最后,观察脉冲电流处理前后和脉冲电流加热锻造成形前后的微观组织演变,并分析变形机理。相较于传统炉加热,脉冲电流作用使晶粒寸减小,微观裂纹愈合、微观孔洞尺寸缩小;脉冲电流加热锻造成形使晶粒更加细化,微观裂纹和孔洞缺陷进一步改善。脉冲电流处理和脉冲电流加热锻造成形过程发生了回复和再结晶,进一步促进其在高温下的变形行为。本课题提出的实验方法和工艺流程,为NiAl带筋类构件的脉冲电流加热锻造成形提供了理论指导和实验依据。
罗佳佳[9](2019)在《低密度耐热铁基合金的制备及组织性能研究》文中认为铁基高温合金的价格相对低廉,高温机械性能十分突出,因此被广泛应用在航空航天、舰艇、特种车辆、石油化工等众多领域。但是,铁基合金的密度相对较大,减重幅度有限,不符合更苛刻环境下装备轻量化的要求。因此,迫切需要另辟蹊径,研究开发低密度高强耐热铁基合金。研究发现,在铁基合金中添加低密度增强相(如金属间化合物)可以在保持较好机械性能的同时,显着降低合金的密度,进而提高铁合金的比强度。该种研究思路在国内外研究中已经得到了初步验证,并受到了低密度高机械性能铁合金研究人员的高度重视。本课题首先采用机械合金化的方法制备了B2结构的NiAl粉末。将含量分别为30wt.%、40wt.%、50wt.%、60wt.%的NiAl粉末与铁粉进行机械混合,利用真空热压烧结方法制备了不同NiAl含量的NiAl/Fe合金块体(Φ30mm)试样。随后,选取兼顾微观组织与性能的NiAl/Fe合金为基体,加入不同含量的人造金刚石和AlN增强相,采用热压烧结的工艺制备其块体试样。采用扫描电镜(Scanning electron microscopy,SEM)、能谱仪(Energy dispersive spectroscopy,EDS)、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)以及透射电子显微镜(Transmission electron microscopy,TEM)分析了合金的微观形貌、成分与物相,并测试了铁基合金的硬度、密度、室温压缩性能以及不同温度的热导率;分析了合金成分、增强相的分布以及增强相与基体的结合程度对合金各性能的影响。本文的主要结果与结论如下:(1)热压烧结制备的NiAl/Fe合金中,NiAl相仍为B2结构。NiAl/Fe合金的硬度、抗压强度以及热导率均随NiAl含量的增加呈先增后降的趋势。当NiAl含量为50wt.%时,铁基合金密度较低,同时力学性能和导热性能优异。与纯铁相比NiAl/Fe合金的密度达到6.44 g/cm3降低了14.5%;室温抗压强度达到2530 MPa,较纯铁增加了239.6%;600℃热导率达到32.5 W/(m·k)。(2)微米级金刚石经预处理(酸洗与1000℃热处理)后与基体的结合性能明显提高。经过预处理后,金刚石增强的NiAl/Fe合金的抗压强度较未处理时提高了373.28%,达到997.2 MPa。随金刚石含量的增加,合金的密度逐渐降低,当金刚石含量为10%时,铁基合金密度降至5.8 g/cm3;合金的硬度、抗压强度以及热导率均随金刚石含量的增加呈先增后降的趋势,硬度与抗压强度均在金刚石含量为10%时达到最大值,分别为44.5HRC、1543.5 MPa;金刚石含量为15wt.%时,合金各温度下的热导率均达到最大值,600℃时热导率为53.2 W/(m·k)。(3)AlN颗粒能均匀弥散分布在烧结基体中,有效阻止位错运动并抑制晶粒长大,从而起到细化晶粒、增加材料硬度的作用。AlN含量为5%时,AlN增强的NiAl/Fe合金组织较为均匀,硬度达到最大值59.5HRC,密度降至6.14 g/cm3;合金的抗压强度随AlN含量的增加呈先增后降的趋势,AlN含量为5%时,达到最大值2220.5 MPa。合金热导率随AlN含量的增加呈先升后降的趋势,AlN含量为10wt.%时,合金的热导率达到最大值,600℃时热导率为34.7 W/(m·k)。
张建飞,郝文纬,徐鹏飞,董悦雷,张宇昊[10](2019)在《电弧熔炼态NiAl-39V共晶合金的组织及力学性能》文中研究指明采用真空非自耗电弧熔炼制备了Ni-30.5A1-39V (at%)合金,利用光学显微镜(OM),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)分析了合金不同凝固位置处的相组成和组织形态,结果表明:Ni-30.5Al-39V合金的凝固组织由NiAl+V片层共晶组成。通过断裂韧性和高温压缩的测试表明:NiAl-39V合金的断裂韧性是NiAl合金的3倍,裂纹偏转和裂纹键合是其主要韧化机理。高温强度提升约2倍左右,复相强化和固溶强化是高温强度提升的主要原因。最后,基于Arrhenius模型构建NiAl-39V合金本构关系为ε=5.398[sinh(0.037128σ)]2.3exp(-109.95×103/RT),其激活能为109.95 kJ·mol-1。
二、磷对NiAl合金的软化作用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、磷对NiAl合金的软化作用(论文提纲范文)
(1)SPS烧结参数对NiAl-28Cr-5.5Mo-0.5Zr合金微观组织及室温力学性能的影响(论文提纲范文)
1 实验方法 |
2 实验结果 |
2.1 烧结温度对微观组织及密度的影响 |
2.2 保温时间对微观组织及密度的影响 |
2.3 室温力学性能 |
3 分析讨论 |
3.1 致密化过程 |
3.2 强化机制 |
4 结论 |
(2)Nb、Ti元素对NiAl-Cr(Mo)合金组织及力学性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 NiAl合金的晶体结构和性能特点 |
1.2.1 NiAl合金的晶体结构 |
1.2.2 NiAl合金的基本性质 |
1.2.3 NiAl合金的力学性能 |
1.3 NiAl合金的强韧化方法和机理 |
1.3.1 NiAl合金化 |
1.3.2 NiAl合金的热处理 |
1.3.3 制备复合材料 |
1.4 定向凝固NiAl基合金的研究进展 |
1.5 本文研究内容及意义 |
1.5.1 研究的目的及意义 |
1.5.2 研究的主要内容 |
2 实验与分析方法 |
2.1 合金成分的选择 |
2.2 母合金熔炼 |
2.3 定向凝固实验 |
2.4 热处理 |
2.5 试验仪器与设备 |
2.6 微观组织表征 |
2.6.1 金相组织观察 |
2.6.2 相组成分析 |
2.7 力学性能测试 |
2.7.1 合金的显微硬度测试 |
2.7.2 合金的室温压缩测试 |
2.7.3 合金的高温压缩测试 |
3 Nb/Ti添加后NiAl-Cr(Mo)合金的微观组织 |
3.1 引言 |
3.2 Nb/Ti添加后铸态合金的微观组织 |
3.3 Nb/Ti添加的定向凝固合金微观组织与演变过程 |
3.3.1 定向凝固合金的相选择与竞争生长 |
3.3.2 定向凝固合金微观组织 |
3.4 热处理后合金的微观组织 |
3.4.1 热处理后铸态合金的微观组织形貌 |
3.4.2 热处理后定向凝固合金的微观组织形貌 |
3.5 本章小结 |
4 Nb/Ti添加后NiAl-Cr(Mo)合金的力学性能 |
4.1 引言 |
4.2 合金的显微硬度 |
4.3 合金的室温压缩性能 |
4.3.1 合金的应力-应变曲线 |
4.3.2 断裂行为分析 |
4.4 定向凝固合金的高温压缩 |
4.4.1 定向凝固合金的高温压缩组织 |
4.4.2 定向凝固合金的高温压缩性能 |
4.5 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(3)NiAl基共晶高熵合金的成分设计与微观组织研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 NiAl金属间化合物的晶体结构及性能特点 |
1.2.1 NiAl晶体结构 |
1.2.2 NiAl的物理性能及力学性能 |
1.3 NiAl金属间化合物的改性 |
1.4 高熵合金 |
1.4.1 高熵合金的概念 |
1.4.2 高熵合金的四大效应 |
1.4.3 高熵合金的热力学基础及研究现状 |
1.5 共晶高熵合金 |
1.5.1 共晶高熵合金的背景及定义 |
1.5.2 共晶高熵合金的研究现状 |
1.6 研究意义及内容 |
1.6.1 研究意义 |
1.6.2 研究内容 |
2 实验与分析方法 |
2.1 引言 |
2.2 合金成分设计及制备方法 |
2.2.1 NiAl基共晶高熵合金的设计 |
2.2.2 真空电弧熔炼 |
2.3 合金的微观组织结构分析 |
2.3.1 X射线衍射仪(XRD)分析 |
2.3.2 金相组织观察 |
2.3.3 扫描电子显微镜(SEM)观察与分析 |
2.4 力学性能分析 |
2.4.1 显微维氏硬度 |
2.4.2 室温压缩实验 |
2.5 技术路线 |
3 NiAl-MoCrV系共晶高熵合金 |
3.1 引言 |
3.2 NiAl-MoCrV系合金的元素选择及热力学计算 |
3.3 NiAl-MoCrV系共晶高熵合金的微观组织及相组成 |
3.3.1 NiAl-MoCrV系共晶高熵合金的微观组织形貌 |
3.3.2 NiAl-MoCrV系共晶高熵合金的相组成分析 |
3.4 NiAl-MoCrV系共晶高熵合金的力学性能分析 |
3.4.1 显微维氏硬度分析 |
3.4.2 室温压缩性能分析 |
3.5 NiAl-MoCrV系共晶高熵合金压缩断口的观察 |
3.6 本章小结 |
4 NiAl-MoCrFe系共晶高熵合金 |
4.1 引言 |
4.2 NiAl-MoCrFe系合金的元素选择及热力学计算 |
4.3 NiAl-MoCrFe系共晶高熵合金的微观组织及相组成 |
4.3.1 寻找NiAl-MoCrFe系共晶高熵合金的微观组织形貌 |
4.3.2 NiAl-MoCrFe共晶高熵合金的XRD分析 |
4.4 NiAl-MoCrFe系共晶高熵合金的力学性能分析 |
4.4.1 显微维氏硬度分析 |
4.4.2 室温压缩性能分析 |
4.5 NiAl-MoCrFe系共晶高熵合金压缩断口的观察 |
4.6 本章小结 |
5 NiAl-MoCrVFe系共晶高熵合金 |
5.1 引言 |
5.2 NiAl-MoCrVFe系合金的元素选择及热力学计算 |
5.3 NiAl-MoCrVFe系共晶高熵合金的微观组织及相组成 |
5.3.1 NiAl-MoCrVFe系共晶高熵合金的微观组织形貌 |
5.3.2 NiAl-MoCrVFe共晶高熵合金的XRD分析 |
5.4 NiAl-MoCrVFe系共晶高熵合金的力学性能分析 |
5.4.1 显微维氏硬度分析 |
5.4.2 室温压缩性能分析 |
5.5 NiAl-MoCrVFe系共晶高熵合金压缩断口的观察 |
5.6 三个体系共晶高熵合的对比 |
5.7 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 未来工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间取得成果 |
(4)轻质耐高温NiAl基合金制备与复杂构件成形技术进展浅析(论文提纲范文)
1 熔铸法 |
2 高温自蔓延合成法 |
3 粉末冶金法 |
4 NiAl基合金板材反应制备方法 |
5 NiAl基合金曲面薄壁构件反应制备成形 |
5.1 反应制备成形原理 |
5.2 反应制备成形NiAl基合金曲面薄壁构件的组织及性能 |
6 结论 |
(5)高温度梯度定向凝固NiAl-V系合金组织演变与力学性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 定向凝固技术的研究现状 |
1.1.1 定向凝固技术原理 |
1.1.2 定向凝固技术的发展 |
1.1.3 定向凝固技术的应用以及未来发展 |
1.2 原位自生复合材料简介 |
1.3 NiAl系自生复合材料的研究进展 |
1.4 NiAl-V系自生复合材料的研究进展 |
1.5 选题背景及研究意义 |
1.5.1 选题背景 |
1.5.2 研究意义 |
1.6 本文的研究内容 |
2 实验与分析方法 |
2.1 合金成分选择 |
2.2 实验母合金制备 |
2.3 定向凝固实验 |
2.3.1 定向凝固设备 |
2.3.2 定向凝固实验过程 |
2.4 力学性能测试 |
2.4.1 显微硬度测试 |
2.4.2 三点弯曲测试 |
2.4.3 高温压缩测试 |
2.5 组织及断口分析 |
2.5.1 金相组织观察及组织成分分析 |
2.5.2 片层间距测量 |
2.5.3 断口形貌观察 |
2.5.4 透射电镜观察 |
3 定向凝固NiAl-V系合金的相选择与组织演变 |
3.1 NiAl-V合金平衡凝固组织 |
3.2 生长速率对NiAl-V系合金凝固界面形态和微观组织的影响 |
3.2.1 合金相组成及能谱分析 |
3.2.2 生长速率对NiAl-39V共晶合金的凝固界面形态和微观组织的影响 |
3.2.3 生长速率对NiAl-43V过共晶合金的凝固界面形态和微观组织的影响 |
3.3 凝固组织特征 |
3.4 组织演化机理 |
3.5 共晶片层缺陷分析 |
3.6 生长速率对共晶片层间距和共晶胞大小的影响 |
3.7 本章小结 |
4 NiAl-V系合金的力学性能 |
4.1 合金室温三点弯曲加载时间-弯曲应力曲线 |
4.2 合金的室温断裂韧性 |
4.3 合金的裂纹扩展路径及断口形貌 |
4.3.1 定向凝固NiAl-39V过共晶裂纹扩展路径 |
4.3.2 定向凝固NiAl-43V共晶合金的裂纹扩展 |
4.3.3 定向凝固NiAl-39V合金的断口形貌 |
4.3.4 定向凝固NiAl-43V合金的断口形貌 |
4.4 合金的韧化机制 |
4.4.1 外部非本征韧化机制 |
4.4.2 内部韧化机制 |
4.5 合金的高温压缩性能 |
4.6 高温压缩后试样的透射分析 |
4.7 合金的显微硬度 |
4.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
在校研究成果 |
致谢 |
(6)NiAl室温塑性调控及电流作用下带筋板锻造工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 NiAl金属间化合物的性质及应用概述 |
1.2.1 NiAl金属间化合物的性质 |
1.2.2 NiAl金属间化合物的研究和应用 |
1.3 NiAl金属间化合物的塑性改善及铼的影响 |
1.3.1 NiAl金属间化合物塑性改善 |
1.3.2 铼的性质 |
1.3.3 铼在高温结构材料中的应用 |
1.4 粉末冶金技术以及电流在塑性加工中的应用 |
1.4.1 粉末冶金技术 |
1.4.2 自组加热在板材热弯曲中的应用 |
1.4.3 自阻加热在板材轧制中的应用 |
1.4.4 电致塑性轧制技术 |
1.4.5 电致塑性拔丝技术 |
1.5 主要研究内容 |
第2章 实验材料、设备及方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验设计概述 |
2.2.1 设备及模具的设计与制造 |
2.2.2 成形工艺流程及工艺参数的确定 |
2.3 试验方法及设备 |
2.3.1 球磨混粉及真空热压烧结实验 |
2.3.2 室温力学性能实验 |
2.3.3 热处理实验 |
2.3.4 显微组织分析实验 |
2.3.5 高温力学性能分析实验 |
2.3.6 热扩散率测量实验 |
2.3.7 电阻测量实验 |
2.3.8 脉冲电流辅助加热锻造成形实验 |
第3章 Re对 NiAl金属间化合物性能和组织的影响 |
3.1 引言 |
3.2 NiAl-Re预制坯的粉末热压反应烧结 |
3.2.1 Ni-Al-Re复合粉末的制备 |
3.2.2 真空热压烧结制备NiAl-Re烧结体 |
3.3 NiAl-Re金属间化合物力学性能分析 |
3.3.1 室温力学性能分析 |
3.3.2 高温力学性能分析 |
3.4 Re元素对NiAl金属间化合物组织的影响 |
3.4.1 不同质量分数NiAl-Re金属间化合物的组织及相组成 |
3.4.2 不同质量分数的NiAl-Re金属间化合物成分分析 |
3.5 变形和热处理对NiAl-Re的影响 |
3.5.1 二次墩粗对NiAl-Re的影响 |
3.5.2 热处理对NiAl-Re的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 脉冲电流作用下NiAl带筋板的升温规律研究 |
4.1 引言 |
4.2 镍铝电阻率随温度的演变规律分析 |
4.3 不同温度下的热导率测试 |
4.4 脉冲电流辅助加热下温度场分布的数值模拟及实验验证 |
4.4.1 电流作用下板材升温规律的数值模拟 |
4.4.2 成形时温度场分布有限元模拟及实验验证 |
4.5 本章小结 |
第5章 NiAl带筋件电热锻造有限元分析与工艺实验 |
5.1 引言 |
5.2 NiAl本构方程的建立 |
5.2.1 Arrhenius型本构方程的构建 |
5.2.2 基于Zener-Hollomon参数的本构方程验证 |
5.3 NiAl宽筋板塑性成形的有限元分析 |
5.3.1 不同坯料形状对成形过程的影响 |
5.3.2 不同下压速度对成形过程的影响 |
5.3.3 不同温度对成形过程的影响 |
5.4 NiAl窄筋板塑性成形的有限元分析 |
5.4.1 鼓型坯料模拟结果分析 |
5.4.2 预制坯带筋的近净成形模拟结果分析 |
5.5 薄腹板带筋件模具设计及电流辅助作用下的带筋板成形 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(7)镝合金化镍铝-钒基合金的微观组织演化及力学性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1.文献综述 |
1.1 NiAl金属间化合物的晶体结构、相图及特点 |
1.1.1 晶体结构 |
1.1.2 NiAl合金相图 |
1.1.3 NiAl合金的物理和化学性能 |
1.1.4 NiAl合金的力学性能 |
1.2 NiAl合金强韧化方法 |
1.2.1 合金化 |
1.2.2 纳米复合强韧化 |
1.2.3 复相强化 |
1.2.4 先进技术 |
1.3 NiAl的稀土合金化 |
1.3.1 稀土合金元素对NiAl合金的组织影响 |
1.3.2 关于NiAl未来的研究方向 |
1.4 课题的提出 |
1.5 研究意义及内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究内容及目的 |
2.实验材料与研究方法 |
2.1 实验材料的成分设计 |
2.2 母合金的制备 |
2.3 组织观察-----成分分析 |
2.4 力学性能 |
3.电弧熔炼态Dy合金化NiAl-V微观组织演化 |
3.1 NiAl及 NiAl-V系相图 |
3.2 Dy合金化NiAl-32V的微观组织演化 |
3.3 Dy合金化NiAl-39V合金的微观组织演化 |
3.4 Dy合金化NiAl-43V合金的微观组织演化 |
3.5 稀土相的确定及Dy原子存在方式 |
3.6 本章小结 |
4.Dy合金化对NiAl-V合金力学性能影响 |
4.1 室温压缩性能 |
4.1.1 Dy合金化NiAl-32V室温压缩性能 |
4.1.2 Dy合金化NiAl-39V室温压缩性能 |
4.1.3 Dy合金化NiAl-43V室温压缩性能 |
4.2 高温压缩性能 |
4.2.1 NiAl-32V-XDy高温压缩性能 |
4.2.2 NiAl-39V-XDy高温压缩性能 |
4.2.3 NiAl-43V-XDy高温压缩性能 |
4.3 室温断裂韧性 |
4.3.1 裂纹扩展路径 |
4.3.2 断口形貌 |
4.4 本章小结 |
5.合金化对激活能的影响 |
5.1 NiAl-39V-0.05Dy和NiAl-43V-0.05Dy高温压缩性能 |
5.2 激活能计算 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(8)脉冲电流持续作用下NiAl带筋板锻造工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 NiAl金属间化合物的制备与成形技术及应用概述 |
1.2.1 NiAl金属间化合物的制备方法 |
1.2.2 NiAl金属间化合物的成形技术 |
1.2.3 NiAl金属间化合物的应用 |
1.3 电流对金属材料的作用 |
1.3.1 焦耳热效应与电致塑性效应 |
1.3.2 电流对材料性能的影响 |
1.4 电流在塑性加工中的应用 |
1.4.1 电流自阻加热辅助弯曲成形技术 |
1.4.2 电流自阻加热辅助轧制技术 |
1.4.3 电致塑性轧制技术 |
1.4.4 电致塑性拉拔技术 |
1.5 主要研究内容 |
第2章 实验材料、设备及方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验设计概述 |
2.2.1 设备及模具的设计与制造 |
2.2.2 成形工艺流程及工艺参数的确定 |
2.3 试验方法及设备 |
2.3.1 球磨混粉及真空热压烧结实验 |
2.3.2 电加热拉伸实验 |
2.3.3 电加热处理实验 |
2.3.4 脉冲电流加热锻造成形实验 |
2.3.5 恒温氧化处理实验 |
2.3.6 显微组织及性能分析实验 |
第3章 预制坯的制备及脉冲电流对NiAl板材的影响 |
3.1 引言 |
3.2 NiAl预制坯的制备 |
3.2.1 NiAl合金粉末的制备 |
3.2.2 真空热压烧结制备NiAl预制坯 |
3.3 NiAl金属间化合物电流辅助加热实验 |
3.3.1 自阻加热升温实验 |
3.3.2 电加热处理实验 |
3.3.3 电加热拉伸实验 |
3.4 脉冲电流辅助加热下NiAl的微观组织演变 |
3.4.1 不同电流参数加热处理后的晶粒尺寸变化 |
3.4.2 不同电流参数加热处理后的微观缺陷改善 |
3.4.3 电加热处理对材料高温压缩力学性能的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 脉冲电流加热NiAl锻造成形装置及工艺 |
4.1 引言 |
4.2 脉冲电流加热锻造成形装置 |
4.2.1 电加热成形装置的原理及组成 |
4.2.2 电加热成形装置的设计及制造 |
4.3 脉冲电流加热锻造成形工艺流程设计 |
4.4 工艺参数的选择与优化 |
4.4.1 锻造成形过程参数 |
4.4.2 原始坯料相关参数及脉冲电流参数 |
4.5 本章小结 |
第5章 电热力复合作用对NiAl成形构件组织和性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 脉冲电流加热NiAl带筋板锻造成形实验 |
5.2.1 NiAl带筋板锻造成形数值模拟 |
5.2.2 脉冲电流加热NiAl带筋板锻造成形实验 |
5.3 电热力复合作用对NiAl板材微观组织的影响 |
5.3.1 电加热成形后NiAl板材晶粒尺寸变化 |
5.3.2 电加热成形后NiAl板材微观组织演变 |
5.3.3 电加热成形对NiAl板材位错的影响 |
5.4 电热力复合作用对NiAl构件性能的影响 |
5.4.1 电加热成形对NiAl构件压缩性能的改善 |
5.4.2 电加热成形NiAl构件的尺寸精度及表面分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(9)低密度耐热铁基合金的制备及组织性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 低密度铁基合金的研究进展 |
1.2 低密度铁基合金的制备方法 |
1.2.1 粉末冶金法 |
1.2.2 原位生成法 |
1.2.3 搅拌铸造法 |
1.2.4 挤压铸造法 |
1.2.5 喷射成形法 |
1.3 低密度铁基烧结合金的强化机制 |
1.3.1 纤维强化 |
1.3.2 金属间化合物强化 |
1.3.3 颗粒强化 |
1.4 课题研究意义与研究内容 |
1.4.1 研究目的和意义 |
1.4.2 研究内容 |
2 实验内容及方法 |
2.1 实验技术路线 |
2.2 实验材料 |
2.3 合金的制备方法 |
2.3.1 B2结构NiAl粉体的制备 |
2.3.2 金刚石粉末预处理 |
2.3.3 低密度铁基合金块体材料制备 |
2.4 显微组织观察 |
2.4.1 块体处理 |
2.4.2 相分析 |
2.4.3 组织观察 |
2.5 性能分析 |
2.5.1 密度测试 |
2.5.2 硬度测试 |
2.5.3 室温压缩性能测试 |
2.5.4 热导率测试 |
3 B2-NiAl含量对纯铁显微组织与性能的影响 |
3.1 B2结构NiAl粉体的制备 |
3.2 NiAl/Fe合金物相组织分析 |
3.3 NiAl/Fe合金力学性能分析 |
3.4 NiAl/Fe合金热物理性能分析 |
3.5 本章小结 |
4 金刚石含量对NiAl/Fe合金显微组织与性能的影响 |
4.1 金刚石粉末预处理 |
4.1.1 金刚石粉末预处理过程 |
4.1.2 金刚石预处理对NiAl/Fe合金组织及性能影响 |
4.2 不同金刚石含量NiAl/Fe合金物相与显微组织分析 |
4.3 不同金刚石含量NiAl/Fe合金力学性能分析 |
4.4 不同金刚石含量NiAl/Fe合金热物理性能分析 |
4.5 本章小结 |
5 AlN含量对NiAl/Fe合金显微组织与性能的影响 |
5.1 不同AlN含量NiAl/Fe合金物相与显微组织分析 |
5.2 不同AlN含量NiAl/Fe合金力学性能分析 |
5.3 不同AlN含量NiAl/Fe合金热物理性能分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(10)电弧熔炼态NiAl-39V共晶合金的组织及力学性能(论文提纲范文)
1 实验 |
2 结果与讨论 |
2.1 NiAl-39V合金凝固组织及相组成 |
2.2 NiAl-39V合金的微观组织 |
2.3 断裂韧性及断口形貌 |
2.3.1 室温断裂韧性 |
2.3.2 断口形貌 |
2.4 高温压缩 |
2.5 本构方程的建立 |
3 结论 |
四、磷对NiAl合金的软化作用(论文参考文献)
- [1]SPS烧结参数对NiAl-28Cr-5.5Mo-0.5Zr合金微观组织及室温力学性能的影响[J]. 刘泽,宁汉维,林彰乾,王东君. 金属学报, 2021(12)
- [2]Nb、Ti元素对NiAl-Cr(Mo)合金组织及力学性能的影响[D]. 张乾伟. 西安理工大学, 2021
- [3]NiAl基共晶高熵合金的成分设计与微观组织研究[D]. 姚成利. 西安理工大学, 2021(01)
- [4]轻质耐高温NiAl基合金制备与复杂构件成形技术进展浅析[J]. 王宝,王东君,刘钢. 自然杂志, 2020(03)
- [5]高温度梯度定向凝固NiAl-V系合金组织演变与力学性能[D]. 徐鹏飞. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [6]NiAl室温塑性调控及电流作用下带筋板锻造工艺研究[D]. 苏畅. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [7]镝合金化镍铝-钒基合金的微观组织演化及力学性能[D]. 郝文纬. 内蒙古科技大学, 2019
- [8]脉冲电流持续作用下NiAl带筋板锻造工艺研究[D]. 王炜程. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [9]低密度耐热铁基合金的制备及组织性能研究[D]. 罗佳佳. 西安工业大学, 2019
- [10]电弧熔炼态NiAl-39V共晶合金的组织及力学性能[J]. 张建飞,郝文纬,徐鹏飞,董悦雷,张宇昊. 稀有金属材料与工程, 2019(05)