Zr含量对Nb-Ti-Si基超高温合金组织及抗氧化性能的影响
来源期刊：金属学报2015年第9期
论文作者：曾宇翔 郭喜平 乔彦强 聂仲毅
文章页码：1049 - 1058
关键词：Nb-Ti-Si基超高温合金;相组成;显微组织;高温氧化;
摘 要：采用真空非自耗电弧熔炼法制备了成分为Nb-22Ti-15Si-5Cr-3Hf-3Al-x Zr（x=0,0.5,1,2,4和8,原子分数,%）的合金,研究了Zr含量对合金电弧熔炼态组织及高温抗氧化性能的影响.结果表明,6种不同Zr含量的合金均由Nb固溶体和g-（Nb,X）5Si3（X为Ti,Hf,Cr和Zr）组成,添加Zr并未改变合金的相组成,但随着Zr含量增加,合金中初生g-（Nb,X）5Si3的尺寸增大,含量提高.对不同Zr含量合金在1250℃分别氧化150 h发现,随着Zr含量的增加,合金氧化膜黏附性及致密性均得到显著改善,Zr含量较高的合金（x=4和8）氧化50 h后,氧化膜出现明显的分层现象:最外层为致密的单相Ti O2层,中间层主要由Zr O2,Ti Nb2O7和Ti O2组成,而内层主要由Si的氧化物组成.随着合金中Zr含量增加,氧化膜厚度及单位表面积的氧化增重均显著降低,抗氧化性能得到明显改善.
曾宇翔1，郭喜平1，乔彦强1，聂仲毅2
1. 西北工业大学凝固技术国家重点实验室2. 中钢集团西安重机有限公司
摘 要：采用真空非自耗电弧熔炼法制备了成分为Nb-22Ti-15Si-5Cr-3Hf-3Al-x Zr（x=0,0.5,1,2,4和8,原子分数,%）的合金,研究了Zr含量对合金电弧熔炼态组织及高温抗氧化性能的影响.结果表明,6种不同Zr含量的合金均由Nb固溶体和g-（Nb,X）5Si3（X为Ti,Hf,Cr和Zr）组成,添加Zr并未改变合金的相组成,但随着Zr含量增加,合金中初生g-（Nb,X）5Si3的尺寸增大,含量提高.对不同Zr含量合金在1250℃分别氧化150 h发现,随着Zr含量的增加,合金氧化膜黏附性及致密性均得到显著改善,Zr含量较高的合金（x=4和8）氧化50 h后,氧化膜出现明显的分层现象:最外层为致密的单相Ti O2层,中间层主要由Zr O2,Ti Nb2O7和Ti O2组成,而内层主要由Si的氧化物组成.随着合金中Zr含量增加,氧化膜厚度及单位表面积的氧化增重均显著降低,抗氧化性能得到明显改善.
关键词：Nb-Ti-Si基超高温合金;相组成;显微组织;高温氧化;
