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熱等靜壓Cr3C2 Ni3Al復合材料

發布日期:2021-11-01 作者: 點擊:

  Ni3Al基合金具有熔點高、密度小、加工硬化性能好、抗高溫氧化性能優良等特點。同時,Ni3Al作為典型的金屬間化合物,具有有序的L12面心立方結構,這種結構使它具有強度-溫度反常特性(即在一定溫度范圍內,強度隨溫度的升高而升高),因此Ni3Al基合金常被選作一種優異的高溫結構材料廣泛應用于航空航天、汽車等高新技術領域。

  鋼鐵研究總院的學者采用熱等靜壓技術(HIP)在1160℃、100MPa條件下制備出Cr3C2/Ni3Al復合材料,研究了Cr3C2/Ni3Al復合材料的微觀組織和相組成。結果表明,Cr3C2初始顆粒首先溶解成Cr和C原子,并往基體中擴散;冷卻過程中,溶解的Cr和C原子轉化為穩定的Cr7C3結構;由于Ni3Al合金中的Fe易與C形成穩定碳化物,促使Fe原子從基體中往Cr7C3結構中發生上坡擴散,并取代Cr7C3結構中的部分Cr原子形成M7C3(M為Cr、Fe,余同)結構的擴散相。當Cr3C2初始顆粒較大時,在高溫過程中,Cr3C2顆粒未能全部溶解,而未溶解的Cr3C2顆粒芯部在冷卻過程中仍保持為Cr3C2結構。該條件下制備的Cr3C2/Ni3Al復合材料主要由Cr3C2硬芯相、M7C3擴散相和γ′-Ni3Al基材相組成,其中Cr3C2硬芯相和γ′-Ni3Al基材相通過M7C3擴散相形成良好的擴散連接;該結構的復合材料磨損后表面Cr3C2顆粒末發生剝落且溝槽在鉻碳化物處發生中斷,表現出良好的耐磨性。

來源:中國聯合鋼鐵網

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