热高合金微观结构,机械性能和高温稳定性的研究
Yi Yin1, Tiejun Wang1,2, Sigui Qin2
1Central lron & Steel Research Institute, Beijing 100081, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|August 10, 2024
概括
将哈夫 (Hf) 添加到 (W) 合金中,可以提炼谷物并提高高温强度. 合金 W-0.3% Hf 显示出优越的机械性能和比纯更高的再结晶温度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 物理化学 物理化学
背景情况:
- (W) 合金对于高温应用至关重要.
- 颗粒边界杂质和微观结构缺陷限制了的机械性能.
- 添加哈夫 (Hf) 是作为提高性能的一种策略.
研究的目的:
- 研究不同 (Hf) 含量对 (W) 合金微观结构和机械性能的影响.
- 评估W-Hf合金的高温稳定性和再结晶行为.
- 了解Hf在谷物提炼和强化机制中的作用.
主要方法:
- 粉末金和热技术被用来制造具有0-0.5%Hf的W-Hf合金.
- 微观结构,机械性能 (UTS,TE) 和高温稳定性的系统性表征.
- 进行了同时火试验,以确定再结晶温度.
主要成果:
- 哈夫尼与氧气杂质发生反应,形成精细的HfO2颗粒,精炼谷物并加强谷物边界.
- 合金W-0.3重量%Hf具有最佳的性能,在高温下具有高的最终抗拉强度 (UTS) 和总延伸度 (TE) (例如100°C时1048MPa,500°C时614MPa).
- 增加Hf含量超过0.3%的重量,导致HfO2颗粒变大,数量密度降低,降低机械性能. W-Hf合金的再结晶温度为1400°C,比纯W高200°C.
结论:
- 添加是提高合金的机械性能和高温稳定性的有效方法.
- 由于优化了HfO2颗粒分散和颗粒精炼,W-0.3% Hf合金表现出了出色的性能.
- 与纯相比,W-Hf合金提供了更好的高温性能和稳定性,使其适用于苛刻的应用.
