热暴露对Laves相NbCr2合金组织与性能的影响研究

摘要

本文研究了真空热暴露对Cr-9Nb、Cr-12Nb、Cr-33.3Nb和Cr-77.5Nb四种成分Laves相NbCr2合金室温力学性能的影响，考察了其热稳定性，同时对热暴露前后的微观组织和断口形貌进行了观察和分析。
　　研究结果表明，随热暴露时间的延长，各成分的Laves相NbCr2合金的致密度均逐渐上升，但上升的幅度不大，这主要是由于热暴露前试样的致密度已接近全致密。Cr-12Nb和Cr-9Nb合金断裂韧性较好，用压痕法测量热暴露前后的断裂韧性时均没有裂纹产生，热暴露对其影响不大；Cr-33.3Nb合金的断裂韧性则随热暴露时间的延长而下降，800℃、1000℃和1200℃热暴露50h后分别降为5.5 MPa·m1/2、5.2 MPa·m1/2和4.4 MPa·m1/2，Cr-77.5Nb合金的断裂韧性在热暴露过程中变化不大，总体维持在6MPa·m1/2左右。Cr-33.3Nb合金的维氏硬度随热暴露时间的延长而逐渐下降，而Cr-12Nb、Cr-9Nb和Cr-77.5Nb合金的维氏硬度则随热暴露时间的延长先上升后下降。
　　Cr-33.3Nb合金在热暴露前后均没有塑性应变，室温抗压强度随热暴露时间的延长而逐渐下降，在800℃、1000℃和1200℃热暴露50h后，抗压强度分别下降了22.5％、26.1%和42.1%；Cr-12Nb、Cr-9Nb和Cr-77.5Nb合金热暴露前后均有屈服和塑性应变产生。热暴露对Cr-12Nb、Cr-9Nb和Cr-77.5Nb合金的室温压缩屈服强度影响不大；Cr-12Nb和Cr-9Nb合金的抗压强度随热暴露时间的延长先上升后下降，整体呈上升趋势，Cr-77.5Nb合金抗压强度随热暴露时间的延长而逐渐上升。在800℃、1000℃和1200℃分别热暴露50h后，Cr-12Nb合金的塑性应变分别下降了33.6%、19.6%和11.5%，Cr-9Nb合金的塑性应变分别下降了1.6%、4.4%和17.5%，而Cr-77.5Nb合金的塑性应变则分别提高了146%、177%和188%。
　　断口观察表明，Cr-33.3Nb合金热暴露前后均为脆性断裂；Cr-12Nb的断口以韧性断裂为主，随热暴露时间的延长逐渐变为脆性断裂；Cr-77.5Nb合金的断口热暴露前为脆性断裂，随热暴露时间的延长，韧窝逐渐增加而成为韧性断裂。
　　本实验条件下，四种成分中，Cr-77.5Nb合金的热稳定性最好，Cr-9Nb合金的热稳定性要好于Cr-12Nb合金，Cr-33.3Nb合金的热稳定性最差。Cr-77.5Nb合金在800℃、1000℃和1200℃热暴露50h后抗压强度分别为3284MPa、3150MPa和3504MPa，屈服强度分别为2468MPa、2026MPa和2342MPa，塑性应变分别为13.5%、15.2%和15.8%。

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第1章 绪论

1.1 Laves相简介

1.2 国内外研究现状

1.3 课题的研究意义及研究内容

第2章 实验过程及方法

2.1 材料的制备

2.2 热暴露

2.3 力学性能测试

2.4 显微组织的观察

第3章 热暴露对单相Laves相NbCr2（Cr-33.3Nb）合金组织与性能的影响研究

3.1 实验方法

3.2 热暴露对单相Laves相NbCr2合金致密度的影响

3.3 热暴露对单相Laves相NbCr2合金维氏硬度和断裂韧性的影响

3.4 热暴露对单相Laves相NbCr2室温压缩性能的影响

3.5 热暴露对单相Laves相NbCr2显微组织的影响

3.6 小结

第4章 热暴露对NbCr2/Cr合金组织与性能的影响性研究

4.1 实验方法

4.2 未暴露时NbCr2/Cr合金的室温力学性能

4.3 热暴露对Cr-12Nb合金组织与性能的影响研究

4.4 热暴露对Cr-9Nb合金组织与性能的影响研究

4.5 小结

第5章 热暴露对NbCr2/Nb（Cr-77.5Nb）合金组织与性能的影响研究

5.1 实验方法

5.2 热暴露对NbCr2/Nb合金致密度的影响

5.3 热暴露对NbCr2/Nb维氏硬度和断裂韧性的影响

5.4 热暴露对NbCr2/Nb室温压缩性能的影响

5.5 热暴露对NbCr2/Nb显微组织的影响

5.6小结

第6章 断口形貌观察

6.1 单相Laves相NbCr2合金的断口形貌观察

6.2 NbCr2/Cr合金的断口形貌观察

6.3 NbCr2/Nb合金的断口形貌观察

6.4 Laves相NbCr2合金的断裂机制

6.5 小结

第7章 结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢

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