Co-W-Nb-Cr高溫合金相平衡的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、高溫合金以其優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、表面穩(wěn)定性及耐高溫、耐腐蝕等性能被廣泛應(yīng)用于航空航天、冶金和機(jī)械等領(lǐng)域。Co、W、Nb、Cr元素作為高溫合金中重要的基體和合金化元素被廣泛加入各類高溫合金中以獲得優(yōu)越的性能。然而到目前為止,合金化及強(qiáng)化機(jī)制對(duì)合金性能的影響還沒有系統(tǒng)的研究。相圖作為材料設(shè)計(jì)中不可或缺的工具蘊(yùn)含了豐富的組元之間的物理、化學(xué)相互作用信息,被稱為材料設(shè)計(jì)的地圖,是合金成分和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。因此,本研究采用合金法實(shí)驗(yàn)測定了Co-W

2、-Nb-Cr四元系中Co-W-Nb、Co-W-Cr、Co-Cr-Nb及Cr-W-Nb四個(gè)三元系在不同溫度時(shí)全成分范圍內(nèi)的相平衡。其主要研究工作如下:
　　(1)實(shí)驗(yàn)測定了Co-W-Nb三元系在1000℃、1100℃和1200℃時(shí)全成分范圍內(nèi)的等溫截面相圖,結(jié)果表明添加一定量的Nb元素后,Co3W相熔點(diǎn)從1093℃提高到1196℃,使得Co3W相在1100℃等溫截面呈島狀分布。W元素在αCo2Nb和γ,Co2Nb相中具有很高的固溶度

3、(1200℃時(shí)分別為19.2at.％W和23.2at.％W)。在Co-W-Nb三元系中未發(fā)現(xiàn)新三元化合物相。
　　(2)實(shí)驗(yàn)測定了Co-W-Cr三元系在1000℃、1100℃和1200℃時(shí)全成分范圍內(nèi)的等溫截面相圖,實(shí)驗(yàn)確定了中間化合物R相在1200℃等溫截面的成分范圍(29.8～39.7at.％Cr),且R相區(qū)平行于Co-Cr側(cè)(W元素含量在24at.％左右)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Co7W6相中Cr元素具有很大的固溶區(qū)域(46.5at.％C

4、r,1200℃)。在此三元系中未發(fā)現(xiàn)其他新三元化合物。
　　(3)實(shí)驗(yàn)測定了Co-Cr-Nb三元系在1000℃、1100℃和1200℃時(shí)全成分范圍內(nèi)的等溫截面相圖,修正和補(bǔ)充了已報(bào)道的Co-Cr-Nb三元系在1000℃時(shí)的等溫截面相圖,同時(shí)確定了CoCrNb相在1000℃～1200℃時(shí)的成分范圍。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Cr元素在CO7Nb6相中具有很高的固溶度(28.7at.％Cr,1200℃)。在Co-Cr-Nb三元系中未發(fā)現(xiàn)新三元化合物。<