Zr含量对Nb-Ti-Si基超高温合金组织及抗氧化性能的影响

摘要：

采用真空非自耗电弧熔炼法制备了成分为Nb-22Ti-15Si-5Cr-3Hf-3Al-xZr (x=0,0.5,1,2,4和8,原子分数,％)的合金,研究了Zr含量对合金电弧熔炼态组织及高温抗氧化性能的影响.结果表明,6种不同Zr含量的合金均由Nb固溶体和γ-(Nb,X)5Si3(X为Ti,Hf,Cr和Zr)组成,添加Zr并未改变合金的相组成,但随着Zr含量增加,合金中初生γ-(Nb,X)5Si3的尺寸增大,含量提高.对不同Zr含量合金在1250℃分别氧化1～50 h发现,随着Zr含量的增加,合金氧化膜黏附性及致密性均得到显著改善,Zr含量较高的合金(x=4和8)氧化50 h后,氧化膜出现明显的分层现象:最外层为致密的单相TiO2层,中间层主要由ZrO2,TiNb2O7和TiO2组成,而内层主要由Si的氧化物组成.随着合金中Zr含量增加,氧化膜厚度及单位表面积的氧化增重均显著降低,抗氧化性能得到明显改善.

关键词：Nb-Ti-Si基超高温合金、相组成、显微组织、高温氧化

所属期刊栏目：51

分类号：TG146.4(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目51371145,51431003,U1435201和51401166资助;Supported by National Natural Science Foundation of China Nos.51371145,51431003,U1435201 and 51401166

在线出版日期：2015-11-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1049-1058