制備工藝及Si含量對14Cr-ODS鐵素體鋼組織性能的影響.pdf

1、納米氧化物彌散強化(ODS)鐵素體鋼的性能及制備工藝研究一直是許多科學研究者努力的方向。本文首先簡要介紹了核聚變堆、聚變堆結構材料的研究現(xiàn)狀,并對ODS合金的制備工藝進行了綜述。在已有理論的基礎上,采用機械合金化技術對原料粉末球磨,制備出Fe-14Cr-2.5W-0.4Ti-0.3Y2O3-xSi(wt％)名義成分的粉末;隨后對合金粉末進行退火+壓制成型+真空燒結處理以制備出14Cr-ODS鐵素體鋼。實驗對制備的14Cr-ODS鐵素體鋼

2、進行了相對密度測試、力學性能測試、硬度測試及恒溫氧化實驗,采用一系列分析測試手段(XRD、OM、SEM+EDS)研究了MA工藝參數(shù)、燒結溫度及Si含量對合金室溫組織性能、高溫氧化行為的影響。得到的主要結論如下:
　　1.原始粉末在230r/min,球料比20:1下球磨48h后可以實現(xiàn)粉末的合金化,合金粉末成分接近設計成分。球磨48h的合金化粉末添加1%SA球磨再4h可以使粉末顆粒邊界圓潤,SA對粉末起到自潤滑的作用,提高粉末的壓制

3、性能。
　　2.合金中添加Si可以帶來材料致密度的顯著提升,添加5wt%Si的合金1380°C下燒結時相對密度可達93.7%。
　　3.14Cr-ODS成分合金在1300°C真空燒結的組織均勻,晶粒細小等軸分布,擁有最佳的力學性能,分別為強度468.54Mpa,伸長率25.21%,硬度178.3HV。添加3wt%Si的合金1300°C燒結時性能明顯改善,抗拉強度、伸長率、顯微硬度分別為:653.36Mpa、28.56%、27