Y-,2-O-,3--碳納米管-鎳基復(fù)合材料的制備及其性能研究.pdf

1、鎳基高溫復(fù)合材料是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫復(fù)合材料中的主要金屬材料。當(dāng)前使用的鎳基高溫合金大多以20CrNi合金為基礎(chǔ)。通過(guò)時(shí)效析出的γ’相的沉淀強(qiáng)化效果能使高溫合金得到更好的中溫力學(xué)性能。而氧化物顆粒彌散增強(qiáng)鎳基復(fù)合材料的興起，為改善鎳基高溫合金的性能指明了新的研究方向，運(yùn)用粉末冶金方法制造的氧化物顆粒增強(qiáng)鎳基復(fù)合材是一種具有很好發(fā)展前景的高溫合金材料。 本文以20CrNi作為基體合金，用粉末冶金法制造出了Y2O3/NiCrAl復(fù)

2、合材料。先在基體合金中加入Al，研究了Al通過(guò)時(shí)效析出γ'相時(shí)的沉淀強(qiáng)化效果；又在NiCrAl材料中加入了Y2O3，并根據(jù)Larson-Miller參數(shù)方程對(duì)Y2O3/NiCrAl復(fù)合材料進(jìn)行高溫模擬，研究了Y2O3對(duì)鎳基復(fù)合材料性能的影響。同時(shí)還對(duì)碳納米管鎳基復(fù)合材料的制備和性能進(jìn)行了研究。 研究結(jié)果表明： 1、在20CrNi基體合金中加入金屬鋁，在760℃下，時(shí)效24小時(shí)析出的γ’強(qiáng)化相能顯著的提高材料的常溫力學(xué)性能

3、。比如，NiCr-6.0％Al材料時(shí)效后的室溫硬度比20CrNi的提高了118％，室溫抗拉強(qiáng)度提高了26％。 2、在室溫時(shí)，γ'-Y2O3的強(qiáng)化效果很好，在Y2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8％時(shí)有最好的強(qiáng)化效果，復(fù)合材料0.8％Y2O3/NiCr-6.0％Al時(shí)效前的硬度值比NiCr-6.0％Al基體材料的硬度值高29％，而時(shí)效后的硬度值比NiCr-6.0％Al基體材料的硬度值提高了82％。 3、單純的γ’相增強(qiáng)鎳基復(fù)合材料在高

4、溫運(yùn)行時(shí)，材料的性能下降比較明顯，比如，NiCr-6.0％Al合金在熱模擬參數(shù)P=31825下高溫模擬后的硬度值僅為183HV，比室溫硬度345HV下降了47％。加入Y2O3后，復(fù)合材料在高溫運(yùn)行后仍能保持較好的性能，比如，0.8％Y2O3/NiCr-6.0％Al在熱模擬參數(shù)P=31825下高溫模擬后其硬度只比室溫硬度下降了25％。實(shí)驗(yàn)與Larson-Miller參數(shù)方程吻合的很好，這說(shuō)明用Larson-Miller參數(shù)來(lái)對(duì)這類復(fù)合材料