粉末冶金鐵基高溫合金致密化研究.pdf

1、鐵基高溫合金在高溫下具有高的蠕變強(qiáng)度和抗疲勞性能，是一類具有優(yōu)越綜合性能的先進(jìn)鐵合金，該合金已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天、核工程、能源動(dòng)力、交通工程、石油化工等領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)外的研究大多采用機(jī)械合金化、熱擠與熱處理相結(jié)合的制備工藝，但成本昂貴，且在球磨的過(guò)程中易引入雜質(zhì)元素，污染合金。 本文采用傳統(tǒng)的粉末冶金方法，以惰性氣體霧化法制取的Fe-12Cr-2.5W-0.4Ti-0.25Y2O3預(yù)合金粉末為原料，通過(guò)模壓成形、燒結(jié)、熱加工與

2、熱處理制備無(wú)雜質(zhì)的鐵基高溫合金。通過(guò)金相分析、X射線衍射分析、SEM顯微分析、TEM顯微分析、以及力學(xué)性能測(cè)試等手段分析了材料的力學(xué)性能和顯微結(jié)構(gòu)。由于工藝簡(jiǎn)單，且不需要專用設(shè)備，可以有效的降低生產(chǎn)成本。本試驗(yàn)為鐵基高溫合金的實(shí)際生產(chǎn)和建立顯微組織演變的理論框架進(jìn)行了有意義的探索。經(jīng)系統(tǒng)研究得到以下結(jié)論： (1)測(cè)試Fe-Cr-W-Ti-Y-O預(yù)合金粉末的粒度分布、顯微組織和顯微硬度，并在不同溫度下對(duì)粉末進(jìn)行退火，分析了粉末性能

3、對(duì)壓制效果的影響。 (2)采用模壁潤(rùn)滑和粉末潤(rùn)滑兩種方式壓制成形，分析了粉末壓制成形過(guò)程中的影響因素。發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑方式對(duì)粉末壓制成型和微觀結(jié)構(gòu)有很大的影響，模壁潤(rùn)滑避免了在粉末中添加有機(jī)物，提高了壓坯的有效壓制壓力，從而顯著消除了原始顆粒邊界，使顆粒間聯(lián)結(jié)緊密，經(jīng)過(guò)真空高溫?zé)Y(jié)后，與粉末潤(rùn)滑的材料相比較，其燒結(jié)密度提高0.3～0.4g/cm3。 (3)通過(guò)熱鍛和熱軋使燒結(jié)材料發(fā)生大的形變，試樣的致密度大幅提升。通過(guò)對(duì)顯微組織