| 题名 | 几种合金元素对Co-8.8Al-9.8W合金相组成的热力学研究 |
| 作者 | 马宏利 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 导师 | 徐仰涛 |
| 关键词 | Co-8.8Al-9.8W合金 合金元素 γ′强化相 二次相 热力学计算 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 传统钴基高温合金的使用性能远比镍基高温合金优异,但由于传统钴基高温合金的强化机制与镍基高温合金不同,导致传统钴基高温合金的工作温度较低,因此一直以来,通过γ/γ′两相共格强化的镍基高温合金在高温环境中的应用最为广泛。2006年具有γ/γ′两相共格强化的新型Co-Al-W高温合金被首次发现,其不仅具有传统钴基高温合金的优良性能,而且在高温环境中表现出的性能可以与镍基单晶高温合金相媲美,从此该合金受到国内外学者的广泛关注。基于此,本文在课题组对Co-Al-W合金已有研究的基础上,主要开展了如下工作:（1）对添加2%（at.%）Nb、Mo、Ni、Ta和Ti元素的Co-8.8Al-9.8W合金研究发现,加入不同合金元素,合金组织中会出现成分偏析的晶间相,合金热处理后均会产生γ′强化相和不同的二次相。对热处理后的合金进行XRD分析发现,合金中均含有γ基体相、γ′相以及CoCx相,而2Nb、2Mo、2Ta和2Ti合金还存在μ-Co7W6二次相,其中2Mo与2Ti合金中均存在Co3W相以及分别含有Co3Ta和Co3Ti亚稳态有序相。经热力学计算研究,600℃时,5种合金中γ相的析出量依次为2Ni>2Mo>2Ta>2Ti>2Nb,η相的析出量依次为2Nb>2Ti>2Ta>2Mo>2Ni,μ相的析出量依次为2Mo>2Ta>2Ni>2Nb>2Ti。5种合金中γ相的初始析出温度依次为2Ni>2Mo>2Ti>2Nb>2Ta,η相初始析出温度依次为2Nb>2Ti>2Ta>2Mo>2Ni,μ相的初始析出温度依次为2Ta>2Nb>2Mo>2Ti>2Ni。随着温度降低,从γ相中析出的W和Al分别为μ-Co7W6和η-Co3Al的形成提供了条件,Nb、Ni和Ta为μ相和η相的形成提供了条件,Mo和Ti分别为μ相和η相的形成提供了条件。（2）对不同Ta（0%、0.5%、1%、1.5%和2%,at.%）元素下Co-8.8Al-9.8W合金的相析出行为进行热力学研究发现,随着Ta元素增加,γ相的析出量减少,初始析出温度降低。而η相和μ相的析出量增加,初始析出温度升高。随着Ta元素增加,γ相和Co-hcp相相互转化的临界温度升高,η相与δ相相互转化的临界温度降低。随着温度降低,从γ相中析出的W和Al元素分别为μ-Co7W6和η-Co3Al提供了形成的条件,η-Co3Al相消失后,Al元素为δ-Co3Al相的生成提供了条件,从γ相中析出的Ta元素则同时为μ相和η相的形成提供了条件。（3）对添加不同含量Ni（5%、15%、25%和35%,at.%）元素的Co-8.8Al-9.8W合金研究发现,合金热处理后均含有γ基体相、γ′相以及CoCx相,合金中的γ′强化相呈立方状,均匀分布在γ基体中,但在合金微观组织中未发现CoCx相存在,Ni元素会对合金中γ′相的形貌、尺寸以及数量产生一定影响。经热力学计算研究,Ni元素增加会促使γ′相形成并抑制η-Co3Al相产生,从而导致η相减少直至消失。随着Ni元素增加,γ相的含量越来越少,析出温度也越来越低。Ni元素既能提高γ′相的初始析出温度,又能促使其析出。随着Ni元素的增加,从γ相中析出的W和Al元素分别为μ-Co7W6和η-Co3Al提供了形成的条件,但η-Co3Al相消失后,Al和Ni元素为γ′相的生成提供了形成和生长的条件。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 63 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94882]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 马宏利. 几种合金元素对Co-8.8Al-9.8W合金相组成的热力学研究[D]. 2019. |
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