免费论文摘要：Nb-Si多元合金的抗氧化本能接洽

Nb-Si基超高温合金以其高熔点、低密度、杰出的高温强度等便宜遭到普遍关心，有后劲代替Ni基高温合金用来新一代高本能宇航发效果涡轮叶片等热端元件。规范其运用的要害性成分之一是高温抗氧化本能差。商量矫正Nb-Si基超高温合金抗氧化本能的灵验道路、合金元素对立氧化本能的感化顺序和机理，对于促成Nb-Si基超高温合金的兴盛和运用具备要害意旨。 合金化是革新高温合金抗氧化本能的要害办法之一。正文以电弧态Nb-20Si-24Ti-13Cr-2Al-2Hf六元合金为普通，经过增添5at.%的Ge替代Si (Nb-15Si-24Ti-13Cr-2Al-2Hf-5Ge)，增添3at.%的Fe替代Cr (Nb-15Si-24Ti-10Cr-2Al-2Hf-5Ge-3Fe)，接洽Ge和Fe对于Nb-Si合金的显微构造变革的感化顺序，领会了三种合金在1200℃、1250℃下的高温抗氧化动作，以商量Ge、Fe对于Nb-Si合金高温抗氧化本能的感化。截止创造： Nb-20Si-24Ti-13Cr-2Al-2Hf合金的显微构造由NbSS、α-Nb5Si3和Cr2Nb相构成。以5at.%Ge代替Si后，Nb-15Si-24Ti-13Cr-2Al-2Hf-5Ge合金的显微构造为NbSS、β-Nb5(Si,Ge)3和Cr2Nb相构成。Ge目标固溶于Nb5Si3中，代替晶格中Si亚原子，惹起硅化学物理相由α-Nb5Si3变化为β-Nb5(Si,Ge)3。以3at.%Fe代替Cr后，Nb-15Si-24Ti-10Cr-2Al-2Hf-5Ge-3Fe合金的显微构造由NbSS、β-Nb5(Si,Ge)3和(Cr,Fe)2Nb相构成，Fe偏差固溶于(Cr,Fe)2Nb相，介入产生(Cr,Fe)2Nb相。 比拟三种合金的高温抗氧化本能：Nb-15Si-24Ti-13Cr-2Al-2Hf-5Ge最佳，Nb-15Si-24Ti-10Cr-2Al-2Hf-5Ge-3Fe次之，Nb-20Si-24Ti-13Cr-2Al-2Hf最差。三种合金的高温氧化动作均适合抛物线氧化顺序。5at.%Ge替代Si普及了合金的抗氧化性，但3at.%Fe替代Cr弱化了Ge代替Si对合金抗氧化本能的普及效率。 三种合金在1200℃和1250℃下的高温氧化产品均为Nb2O5、CrNbO4、Ti2Nb10O29、SiO2。CrNbO4、Ti2Nb10O29在最外层产生养护性氧化膜，贬低了合金外表的内应力；Nb2O5以棒状样式散布在上层下方；而具备震动性的非晶态SiO2生存于外表氧化膜中，使得合金的氧化膜不妨自我愈合，抗氧化本领有所普及。5at.%Ge替代Si后，合金的氧化膜精致，外表平坦度、完备性普及，氧化膜剥落水平、横向裂纹及孔洞缩小，氧化学物理中CrNbO4比率减少。氧化膜下方产生了富Ge贫Cr层，普及了氧化膜与基体粘附性，遏制了O分散加入合金里面。再以3at.%Fe替代Cr后，合金氧化膜外表平坦度有所低沉，展示颗粒状氧化学物理，大概爆发限制应力引导孔洞的减少。富Ge贫Cr层仍含有Fe，即Fe的生存弱化了富Ge层对合金元素的分隔效率，进而引导了合金抗氧化本能的弱化。

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