固-液摻雜稀土La-TZM合金制備及其高溫抗氧化性能研究.pdf

1、TZM（0.4％～0.55%Ti，0.06%～0.12%Zr，0.01%～0.04%C）合金是目前應(yīng)用最為廣泛的鉬合金之一，因其具有高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、高彈性模量、強(qiáng)抗腐蝕性能和良好的高溫力學(xué)性能，而作為鉬基合金的首選廣泛應(yīng)用于航空航天、發(fā)電、核反應(yīng)堆、軍事工業(yè)和化工等領(lǐng)域。然而，TZM合金存在高溫抗氧化性能差和低溫塑性韌性差等缺點(diǎn)，使其應(yīng)用受到了很大的限制。
　　本文采用粉末冶金法，運(yùn)用固-液混合摻雜方式和不同粒度顆粒級配制備了高致

2、密度的TZM合金及摻雜稀土元素鑭的La-TZM合金板材。通過室溫力學(xué)拉伸測試和韌脆轉(zhuǎn)變溫度（DBTT）測定對稀土元素鑭摻雜La-TZM合金進(jìn)行了力學(xué)性能研究，通過對鑭摻雜La-TZM合金進(jìn)行高溫氧化測試，采用表面和截面的SEM分析、EDS元素分析以及差熱分析，對其進(jìn)行高溫氧化行為分析和抗氧化性能研究，探索鑭摻雜對TZM合金力學(xué)性能、DBTT以及抗氧化性能的影響規(guī)律。研究表明，通過向TZM合金中添加鑭制備的La-TZM合金板材抗拉強(qiáng)度和伸

3、長率分別為1405MPa和9.3%，較TZM合金分別提高了28.2%和32.8%；由于氧化鑭粒子在晶界處的存在阻礙位錯的運(yùn)動和穿晶斷裂，并且細(xì)化了晶粒，鑭摻雜將TZM合金的DBTT降低了40℃；由于細(xì)小氧化鑭顆粒的作用使合金組織致密化，生成的合金氧化物在基體表面形成致密氧化物覆蓋層，在一定程度上阻礙氧對基體的侵蝕，從而提高了TZM合金的高溫抗氧化性能，相比傳統(tǒng)TZM合金，在空氣氣氛下升溫時(shí)鑭摻雜TZM合金能將劇烈氧化反應(yīng)開始溫度提升50