合金元素对快速凝固NiAl-34Cr共晶合金组织和性能的影响

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本文采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和Gleeble-1500热模拟试验机等研究了微量元素Zr、Nb、Ti对快速凝固NiAl-34Cr共晶合金的显微组织和高温力学性能的影响。研究表明,钮扣锭NiAl-Cr-Zr合金的组织为典型共晶胞组织,由深灰色NiAl基体、白色片状Cr相以及胞界上不连续分布的Heusler(Ni2AlZr)相组成。均匀化热处理后,NiAl和Cr相的组织形貌基本没有变化,但Heusler相部分消失或全部消失。随着Zr含量的增加,铸造NiAl-Cr-Zr合金的硬度增大。吸铸合金与钮扣锭合金的组织组成相同,吸铸合金的组织要比钮扣锭合金的组织细得多。吸铸合金的硬度和压缩屈服强度优于铸造合金。钮扣锭NiAl-Cr-Nb合金的组织为胞状树枝晶,由先共晶NiAl相、灰黑色NiAl基体、灰白色Cr相以及胞界上不连续分布的Laves(NiAlNb)相组成组成。均匀化热处理后,NiAl和Cr层片状组织形貌基本没有变化。随Nb含量的增加,钮扣锭NiAl-Cr-Nb合金的硬度增大。吸铸合金与钮扣锭合金的组织组成相同,但吸铸合金的组织要比钮扣锭合金的组织细得多。吸铸合金的硬度和压缩屈服强度优于铸造合金。钮扣锭NiAl-Cr-Ti合金的组织为典型的共晶胞组织,由灰黑色NiAl基体、灰白色Cr相及在胞界上不连续分布的Heusler(Ni2AlTi)相组成。均匀化热处理后,NiAl和Cr相的组织形貌基本没有变化,但Heusler相部分消失或全部消失。随Ti含量的增加,铸造NiAl-Cr-Ti合金的硬度增大,吸铸合金与钮扣锭合金的组织组成相同,且吸铸合金的组织要比铸造合金的组织细得多。且吸铸合金的硬度和压缩屈服强度高于钮扣锭合金。相同成分的Zr、Nb、Ti三种合金元素对钮扣锭NiAl-Cr合金的硬度和压缩屈服强度的影响没有明显的规律,但吸铸NiAl-Cr-1.0Nb合金硬度、压缩屈服强度比NiAl-Cr-1.0Zr和NiAl-Cr-1.0Ti吸铸态的都略高。
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