低密度耐热铁基合金的制备及组织性能研究

发布时间：2025-05-07 22:22

　　铁基高温合金的价格相对低廉,高温机械性能十分突出,因此被广泛应用在航空航天、舰艇、特种车辆、石油化工等众多领域。但是,铁基合金的密度相对较大,减重幅度有限,不符合更苛刻环境下装备轻量化的要求。因此,迫切需要另辟蹊径,研究开发低密度高强耐热铁基合金。研究发现,在铁基合金中添加低密度增强相(如金属间化合物)可以在保持较好机械性能的同时,显著降低合金的密度,进而提高铁合金的比强度。该种研究思路在国内外研究中已经得到了初步验证,并受到了低密度高机械性能铁合金研究人员的高度重视。本课题首先采用机械合金化的方法制备了B2结构的NiAl粉末。将含量分别为30wt.%、40wt.%、50wt.%、60wt.%的NiAl粉末与铁粉进行机械混合,利用真空热压烧结方法制备了不同NiAl含量的NiAl/Fe合金块体(Φ30mm)试样。随后,选取兼顾微观组织与性能的NiAl/Fe合金为基体,加入不同含量的人造金刚石和AlN增强相,采用热压烧结的工艺制备其块体试样。采用扫描电镜(Scanning electron microscopy,SEM)、能谱仪(Energy dispersive spectroscopy,...

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 低密度铁基合金的研究进展
    1.2 低密度铁基合金的制备方法
        1.2.1 粉末冶金法
        1.2.2 原位生成法
        1.2.3 搅拌铸造法
        1.2.4 挤压铸造法
        1.2.5 喷射成形法
    1.3 低密度铁基烧结合金的强化机制
        1.3.1 纤维强化
        1.3.2 金属间化合物强化
        1.3.3 颗粒强化
    1.4 课题研究意义与研究内容
        1.4.1 研究目的和意义
        1.4.2 研究内容
2 实验内容及方法
    2.1 实验技术路线
    2.2 实验材料
    2.3 合金的制备方法
        2.3.1 B2结构NiAl粉体的制备
        2.3.2 金刚石粉末预处理
        2.3.3 低密度铁基合金块体材料制备
    2.4 显微组织观察
        2.4.1 块体处理
        2.4.2 相分析
        2.4.3 组织观察
    2.5 性能分析
        2.5.1 密度测试
        2.5.2 硬度测试
        2.5.3 室温压缩性能测试
        2.5.4 热导率测试
3 B2-NiAl含量对纯铁显微组织与性能的影响
    3.1 B2结构NiAl粉体的制备
    3.2 NiAl/Fe合金物相组织分析
    3.3 NiAl/Fe合金力学性能分析
    3.4 NiAl/Fe合金热物理性能分析
    3.5 本章小结
4 金刚石含量对NiAl/Fe合金显微组织与性能的影响
    4.1 金刚石粉末预处理
        4.1.1 金刚石粉末预处理过程
        4.1.2 金刚石预处理对NiAl/Fe合金组织及性能影响
    4.2 不同金刚石含量NiAl/Fe合金物相与显微组织分析
    4.3 不同金刚石含量NiAl/Fe合金力学性能分析
    4.4 不同金刚石含量NiAl/Fe合金热物理性能分析
    4.5 本章小结
5 AlN含量对NiAl/Fe合金显微组织与性能的影响
    5.1 不同AlN含量NiAl/Fe合金物相与显微组织分析
    5.2 不同AlN含量NiAl/Fe合金力学性能分析
    5.3 不同AlN含量NiAl/Fe合金热物理性能分析
    5.4 本章小结
6 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢



本文编号：4043883