U-5Nb合金的制備、凝固過程與力學性能.pdf

1、U-5Nb合金在保持高密度(～17.9g/cm<'3>)的同時，具有較好的抗腐蝕能力，并可通過熱處理的手段獲得較高的強度和較好的塑性，因而，具有廣闊地工程應用前景。本研究將U-5Nb合金的制備工藝、合金的凝固過程及合金的力學性能和微觀組織作為主要研究內(nèi)容。 在真空感應爐采用CaO陶瓷坩堝制備U-5Nb合金，既避免了碳雜質(zhì)的污染，又簡化了這種高熔點鈾鈮合金的熔煉工藝技術。此種合金制備工藝也為開展其它同類合金制備提供了可供借鑒的基礎

2、。在U-5Nb合金零件鑄造時，通過模具預熱并預置一定溫度梯度，輔以冷卻過程降溫控制的手段可以獲得成型質(zhì)量良好的合金鑄件，該方法對于控制具有寬結晶溫度區(qū)間的合金零件的鑄造缺陷，特別是縮松類缺陷具有借鑒意義。 采用液固相區(qū)保溫后將樣品淬火以保留合金固液兩相區(qū)的凝固組織的方法，借助光學金相顯微鏡和掃描電鏡，研究了U-5Nb合金的凝固過程組織形貌和夾雜物類型。實驗中獲得了U-5Nb合金的初凝溫度為1325℃，終凝溫度為1195℃。合金中

3、夾雜物的形態(tài)及種類較為復雜，主要存在四種類型的夾雜物，其中碳化物和未溶Nb在合金中較為常見。在合金的最后凝固部位或晶界上，也會富集一定數(shù)量的C、O、S、Ca等夾雜物。U-5Nb合金凝固過程研究為U-5Nb合金零件鑄造工藝改進提供了基礎。該方法也可應用于同類合金的凝固過程研究。 對U-5Nb合金進行力學性能測試表明：淬火態(tài)U-5Nb合金具有相對較低的屈服強度和較高的延伸率，低溫時效(<190℃)對合金的強度和塑性指標影響不明顯，但