粉末高温合金中SiO2夹杂物与基体的界面反应机理及对其变形行为的影响

论文摘要

通过人工植入夹杂物的方法,采用SEM、EPMA、TEM、纳米压痕和微纳CT研究了FGH96粉末高温合金中30和60μm SiO2夹杂物在粉末态、热等静压(HIP)和热挤压(HEX)过程中形貌、尺寸以及化学成分的演变规律,深入揭示了SiO2夹杂物与基体发生界面反应的机理,定量研究了夹杂物在粉末态、HIP态以及HEX态下尺寸的变化,表征了夹杂物在挤压棒材中的三维形貌。结果表明,在粉末态时,夹杂物呈长条状或板条状;在HIP过程中,夹杂物与基体发生了置换反应,形成了内部Ti O2、外部Al2O3并弥散分布于γ基体的复合夹杂物,确定了形成氧化物的物相种类,揭示了界面反应机理,同时,30μm SiO2周围未出现γ’相贫化区,60μm SiO2周围形成了γ’相贫化区,合金基体较γ’相贫化区具有较高弹性模量和纳米硬度,γ’相贫化区为软化区,反应后30和60μm SiO2夹杂物尺寸分别约为35和75μm,体积得到进一步增大;在挤压过程中,60μm SiO2由于贫化区的存在表现出与30μm SiO2不同的变形行为,并通过SEM观察统计的夹杂物尺寸与理论计算和微纳CT测试结果进行了对比验证。

论文目录

• 1 实验方法
• 2 实验结果及讨论
•   2.1 粉末态SiO2的基本特征
•   2.2 HIP过程SiO2的界面反应机理
•   2.3 HEX过程SiO2的变形行为
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 冯业飞,周晓明,邹金文,王超渊,田高峰,宋晓俊,曾维虎

关键词: 粉末高温合金,夹杂物,界面反应机理,定量尺寸变化,微纳

来源: 金属学报 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 材料科学,金属学及金属工艺,工业通用技术及设备

单位: 中国航发北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室

分类号: TG132.3;TB383.3

页码: 1437-1447

总页数: 11

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