论文题目: Mo-Si系金属硅化物组织与机械性能的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料学
作者: 杨海波
导师: 吴建生,单爱当
关键词: 系金属间化合物,合金化,显微组织,片层结构,机械性能
文献来源: 上海交通大学
发表年度: 2005
论文摘要: Mo-Si系金属间化合物是有望应用与1200°C以上的高温结构材料,近些年来得到了国内外材料研究人员的广泛重视和研究。但是,目前的研究大多数限于实验室阶段。阻碍Mo-Si系金属间化合物实际应用的主要问题是:室温韧性差、高温强度不够及高温抗氧化性差。本文采用电弧熔炼和定向凝固的方法制备Mo-Si系金属间化合物及其单晶,利用高温退火控制合金的显微组织。通过X射线衍射仪（XRD）、光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和投射电子显微镜（TEM）等设备对合金进行显微组织进行观察和分析。通过高温压缩试验、三点弯曲试验、显微维氏硬度试验等评价合金的机械性能。作为基础研究,本文首先对Mo-Si系金属间化合物进行综合分析,从整体上了解Mo-Si系金属间化合物的显微组织及其机械性能,并通过添加合金元素（B、Nb）来改变合金显微结构进而改善机械性能;然后选取综合性能较好的合金体系进行重点研究。本文研究所涉及的合金体系包括:低硅合金（Mo-10Si和Mo3Si—Mo5Si3共晶）;Mo5Si3-MoSi2共晶、亚共晶和过共晶;(Mo1-x,Nbx)Si2合金。重点研究的合金体系为(Mo1-x,Nbx)Si2合金。电弧熔炼的Mo-10Si合金的组成相为Mo+Mo3Si,该合金在高温下虽然强度不是非常高,在1300°C/1×10-4s-1条件下的峰值应力为250MPa。但是却表现出明显的塑性形变能力和很好的强度保持能力。铸态Mo-10Si合金的室温断裂韧性为7.3 Mpam1/2。经过高温退火处理后Mo3Si相从Mo母相中析出。析出Mo3Si相的尺寸对合金室温断裂韧性有较大的影响;经1200℃/48h退火的合金,析出的Mo3Si相尺寸较大,由于Mo3Si相本身是脆性相,导致合金断裂韧性稍有降低,为6.0 Mpam1/2;经1400℃/24h退火的合金,细小弥散的Mo3Si相从Mo相中析出,析出的Mo3Si相进一步分割Mo相减小了Mo相的尺寸,改善了合金的室温韧性,合金断裂由穿晶断裂变为穿晶、沿晶混合断裂,断裂韧性为9.5 Mpam1/2。电弧熔炼制备的Mo3Si-Mo5Si3合金由Mo3Si相和Mo3Si-Mo5Si3共晶相组成。合金的显微结构在1200℃和1400℃非常稳定,不随着退火温度和时间的改变而
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 Mo－Si 系中的金属间化合物
1.3 MoSi_2 的发展背景及研究现状
1.4 Mo_5Si_3 研究现状
1.5 Mo_3Si 研究现状
1.6 难熔金属间化合物的制备工艺
1.7 选题意义及研究内容
参考文献
第二章 低硅 Mo－Si 系金属间化合物的显微组织与机械性能
2.1 引言
2.2 实验方法
2.3 Mo－10Si 及Mo_3Si－Mo_5Si_3合金的显微结构
2.4 Mo－10Si 及Mo_3Si－Mo_5Si_3合金的机械性能
2.5 Mo－Si－xB 合金的显微组织与机械性能
2.6 本章小结
参考文献
第三章 Mo_5Si_3－MoSi_2 金属间化合物中全片层结构的形成与机械性能
3.1 引言
3.2 实验方法
3.3 Mo_5Si_3－MoSi_2 合金的显微结构
3.4 Mo_5Si_3－MoSi_2 合金的机械性能
3.5 片层结构的形成
3.6 本章小结
参考文献
第四章 MoSi_2/NbSi_2 双相金属间化合物显微组织与机械性能
4.1 引言
4.2 试验方法
4.3 （Mo_(1－x)，Nb_x）Si_2 合金相组成及微观结构演变
4.4 全片层（Mo_(0.85)，Nb_(0.15)）Si_2 与（Mo_(0.80)，Nb_(0.20)）Si_2 合金的高温强度
4.5 讨论
4.6 本章小结
参考文献
第五章（Mo_(0.85)，Nb_(0.15)）Si_2合金的中C11_b片层结构形成过程研究
5.1 前言
5.2 试验方法
5.3 C11_b 片层形成机制
5.4 本章小结
参考文献
第六章 硼对（Mo_(0.80)，Nb_(0.20)）Si_2合金的室温断裂韧性的影响
6.1 前言
6.2 实验方法
6.3 硼对（Mo_(0.80)，Nb_(0.20)）Si_2 合金的相组成及显微结构的影响
6.4 硼对（Mo_(0.80)，Nb_(0.20)）Si_2 合金的室温断裂韧性的影响
6.5 金属间化合物中微裂纹形核方式
6.6 微裂纹形核的位错理论
6.7 讨论
6.8 本章小结
参考文献
第七章 结论及创新点
7.1 结论
7.2 创新点
致谢
攻读博士期间发表的论文及申请的专利
发布时间: 2007-05-11
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