鎳包覆Y2O3顆粒彌散強(qiáng)化鎳基高溫合金的制備及熱腐蝕行為研究.pdf

1、本文概述了鎳基高溫合金的發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀,提出了使用粉末冶金法制備ODS鎳基高溫合金,對合金試樣的相對密度、顯微硬度及拉伸強(qiáng)度等力學(xué)性能進(jìn)行了測試,研究了合金的高溫?zé)岣g行為,分析了合金的組織形貌及斷口形貌,通過不斷優(yōu)化制備工藝,以期獲得性能優(yōu)異的ODS鎳基高溫合金。
　　通過對納米Y2O3粉末化學(xué)鍍鎳來改善其在基體中的彌散性。實驗結(jié)果表明,當(dāng)pH值為11、NiSO4濃度為0.2mol/L,N2H4·H2O用量為10ml時,Y2

2、O3表面能夠得到均勻的鎳包覆層。
　　對球磨工藝、模壓工藝及燒結(jié)工藝進(jìn)行了探討。采用350rpm的球磨轉(zhuǎn)速對合金粉末進(jìn)行球磨,能夠有效地細(xì)化顆粒;采用翻轉(zhuǎn)式球磨能夠有效地改善合金粉末的粒徑分布,使其分布均一,改善合金的力學(xué)性能。使用550MPa的壓制壓力,保壓2min對粉末進(jìn)行模壓成型,能夠得到相對密度較高且表面光潔的壓坯。當(dāng)燒結(jié)溫度為1285℃,Ni/Y2O3含量為5wt％時,合金的力學(xué)性能最佳,其硬度為406.3HV,拉伸強(qiáng)度

3、為754.8MPa。對Y2O3顆粒表面進(jìn)行化學(xué)鍍鎳能夠有效地提高合金力學(xué)性能,合金的拉伸強(qiáng)度從533.4MPa提高到754.8MPa。
　　對含5wt%Ni/Y2O3的合金進(jìn)行了熱腐蝕實驗,結(jié)果表明:均勻彌散的Y2O3能夠有效提高氧化膜的附著力和抗剝落能力,同時也為Cr2O3提供優(yōu)先成核的位置,促進(jìn)保護(hù)性Cr2O3連續(xù)層的快速形成。保護(hù)性Cr2O3連續(xù)層有效地阻止了硫向基體內(nèi)部擴(kuò)散,使氧化物的堿性溶解過程變得緩慢,延長了熱腐蝕過程