TiC增强相对Mo合金力学性能与显微组织的影响

2020-12-07阅读(201)

论文摘要

碳化物增强钼合金由于具有良好的室温强韧性、高温强度和高的再结晶抗力等优良的力学性能,可在高温、高应力等条件下稳定服役,是应用于新一代高速飞行器动力系统、火箭推进器及其供能系统的一种颇具发展潜力的耐热钼材。本论文在Mo-Ti合金的基础上,引入TiC增强相,探索TiC的添加对Mo-Ti合金力学性能及显微组织的影响,同时对碳化物相在钼基体中的强化作用进行讨论。由此,本实验采用粉末冶金方法制备TiC成分在0.05-0.25wt.%及2-12wt.%内的Mo-Ti-TiC合金,测试合金的室温及800℃下的拉伸性能,并对合金的显微组织形貌进行表征。研究结果如下：（1）微量TiC（0.05-0.25wt.%）的添加使得Mo-Ti合金的强度得到了提高。其中,TiC的添加量为0.05wt.%时,Mo-Ti-TiC合金的强度最高,强度较Mo-Ti合金提高31.7%。（2）微量TiC在Mo-Ti-（0.05～0.25wt.%）TiC合金中形成0.5～1.5μm的（Ti,Mo）xOyCz的第二相粒子,起到净化晶界氧及细化晶粒作用,合金的晶粒尺寸随着TiC添加量的增加而降低。（3）高TiC含量（2～12wt.%）的Mo-Ti-TiC合金具有更为良好的力学性能,当TiC含量为4wt.%时,1920℃烧结的Mo-Ti-TiC合金的室温及800℃拉伸强度均达到最高,分别为700MPa和476MPa。800℃下拉伸,Mo-Ti-2TiC和Mo-Ti-4TiC合金存在明显屈服现象,屈服强度分别为325MPa及410MPa, TiC含量较高的Mo-Ti-6TiC和Mo-Ti-8TiC合金无屈服现象,为典型的脆断。（4）随着TiC含量的提高,Mo-Ti-（2～12wt.%）TiC合金中的碳化物相数量增多,尺寸变大,从而使得合金的晶粒尺寸降低,硬度提高。

论文目录

摘要

ABSTRACT

目录

第一章文献综述

1.1 前言

1.2 钼的性能及其应用

1.2.1 钼的物理性质

1.2.2 钼的化学性质

1.2.3 钼的力学性能

1.2.4 钼的应用

1.2.5 钼性能上的不足

1.3 钼合金及其应用

1.4 碳化物增强钼合金

1.4.1 碳化物增强钼合金的性能研究

1.4.2 碳化物弥散颗粒与基体钼之间相互作用机理的研究

1.4.3 高碳化物含量钼-碳化物复合材料

1.4.4 应用前景

1.5 本论文的指导思想与实验方案

第二章实验方法

2.1 实验原料

2.3 实验过程

2-TiC粉末制备'>2.3.1 Mo-TiH₂-TiC粉末制备

2.3.2 压制成形

2.3.3 低温预烧结

2.3.4 高温烧结

2.3.5 性能检测

第三章微量TiC对Mo-Ti合金性能与显微组织的影响

3.1 微量TiC对Mo-Ti合金相对密度及拉伸性能的影响

3.2 微量TiC对Mo-Ti合金显微组织结构的影响

3.2.1 晶粒度

3.2.2 第二相粒子

3.3 本章小结

第四章高TiC含量Mo-Ti-TiC合金力学性能及显微组织的研究

4.1 高TiC含量Mo-Ti-TiC合金的力学性能

4.1.1 Mo-Ti-TiC合金室温拉伸强度及拉伸断口分析

4.1.2 Mo-Ti-TiC合金800℃拉伸强度

4.1.3 Mo-Ti-TiC合金室温硬度

4.2 高TiC含量对Mo-Ti-TiC合金显微组织结构的影响

4.2.1 碳化物增强相颗粒形貌

4.2.2 碳化物增强相成分分析

4.2.3 晶粒组织

4.2.4 析出相

4.3 本章小结

第五章结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间主要的研究成果

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