新型Fe-Ni-Co系低膨脹高溫合金的熱處理工藝與高溫性能.pdf

1、低膨脹高溫合金因其膨脹系數(shù)小、優(yōu)良的高溫力學(xué)性能及抗氧化性能，廣泛應(yīng)用在航空航天、兵器工業(yè)、儀器儀表等領(lǐng)域。隨著航空航天事業(yè)的飛速發(fā)展，對低膨脹高溫合金綜合性能提出了更高的要求，本課題組已經(jīng)成功研制了一種新型的Fe-Ni-Co系低膨脹高溫合金，并進(jìn)行了成分設(shè)計(jì)。本文選擇了一種具有代表性的成分，進(jìn)行新型低膨脹高溫合金的制備，并對其進(jìn)行熱處理工藝研究及性能表征，同時(shí)對其高溫抗氧化性能進(jìn)行了研究。
　　利用熱力學(xué)計(jì)算軟件 JMatPro

2、對合金相變行為進(jìn)行了計(jì)算，得到合金的平衡相圖、CCT曲線、TTT曲線，為熱處理工藝的制定提供指導(dǎo)。
　　研究了固溶處理工藝對合金組織的影響，結(jié)果表明1170℃保溫6h空冷，隨后在1220℃保溫2h空冷的二次固溶的方式能夠得到較好的固溶效果。
　　研究了時(shí)效處理工藝對合金組織及硬度的影響，溫度對γ′相尺寸的影響大于時(shí)效時(shí)間，隨著一次時(shí)效溫度的提高，合金中γ′相的尺寸增大，合金的硬度降低；一次時(shí)效溫度較高時(shí)，合金在二次時(shí)效過程中

3、會有細(xì)小二次γ′相析出；當(dāng)一次γ′相尺寸范圍在30nm~40nm，并均勻分布時(shí)合金具有較高硬度；一次時(shí)效溫度為650℃時(shí)，γ′相立方度最好，尺寸范圍在30nm~40nm，時(shí)效24h內(nèi)平均硬度值HV570～580，組織和硬度值穩(wěn)定；對經(jīng)650℃×12h/AC+620℃×8h/AC時(shí)效處理后的試樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，其室溫抗拉強(qiáng)度為985MPa，650℃高溫抗拉強(qiáng)度為718 MPa，具有很好的強(qiáng)度。
　　對合金的熱膨脹性能進(jìn)行了研究，試驗(yàn)合

4、金體系具有較優(yōu)異的低膨脹性能，其中2＃成分合金居里溫度為448℃，25~400℃的平均線膨脹系數(shù)為9.1×10-6/℃；Al元素的加入會增大合金的熱膨脹系數(shù)，降低合金的居里溫度； Ta元素的加入，合金的熱膨脹系數(shù)會略有降低，但是居里溫度同時(shí)也會降低；適當(dāng)調(diào)整Co/(Ni+Co)值，會提高合金居里溫度，降低合金高溫線膨脹系數(shù)。
　　研究了合金在550℃~700℃時(shí)的抗氧化性能，合金在此溫度范圍氧化動力學(xué)遵循拋物線規(guī)律，在550℃、6