EB-PVD制Ni-Ni3Al微疊層板的組織結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、本文用電子束物理氣相沉積(EB-PVD)方法成功制備了厚度200μm～250μm的Ni/Ni3Al微疊層板，并對(duì)其進(jìn)行了組織形貌、力學(xué)性能研究及初步的相界模擬。
　　由于采用EB-PVD工藝制備的微疊層板孔隙率較大，而結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能有對(duì)材料的宏微觀結(jié)構(gòu)缺陷非常敏感的特點(diǎn)，因此通過(guò)對(duì)制備態(tài)微疊層板進(jìn)行差熱分析，并結(jié)合現(xiàn)有試驗(yàn)條件，確定采用熱軋、熱等靜壓、熱壓方法對(duì)制得的兩種微疊層板進(jìn)行了熱致密化處理。
　　采用掃描電子顯微

2、分析(SEM)、電子探針?lè)治?EPMA)、X射線衍射(XRD)方法分析了各種試樣的成分、顯微組織形貌特征、織構(gòu)，并通過(guò)拉伸試驗(yàn)測(cè)量了室溫和高溫下材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
　　試驗(yàn)結(jié)果分析表明，靶基距為500mm時(shí)制得的No.1微疊層板呈島狀生長(zhǎng)模式，而靶基距為300mm時(shí)制得的No.2微疊層板的生長(zhǎng)模式介于島狀生長(zhǎng)模式和平面生長(zhǎng)模式之間。EB-PVD的工藝過(guò)程對(duì)微疊層板的層合結(jié)構(gòu)有重要影響。在靠近基板先沉積的層之間，擴(kuò)散歷程較長(zhǎng)，使

3、得層界面相互靠近，甚至消失。No.1微疊層板主要由Ni的固溶體組成，制備態(tài)不存在織構(gòu)，σb的最大值為317MPa，δ最大值為48％；No.2微疊層板主要由Ni固溶體相和Ni3Al(γ’)相組成，且呈層狀分布，制備態(tài)兩相中均存在著(111)和(200)織構(gòu)，σb的最大值為797.9MPa，δ最大值為66.9%。熱軋制態(tài)No.1微疊層材料與其制備態(tài)相比，出現(xiàn)了(111)和(200)織構(gòu)；室溫下強(qiáng)度和延伸率均有所下降，高溫下強(qiáng)度升高，延伸率下

4、降。熱軋制態(tài)No.2微疊層材料的Ni固溶體相中存在著很強(qiáng)烈的(220)織構(gòu)。熱等靜壓態(tài)No.1微疊層材料中出現(xiàn)了(220),(311),(222)織構(gòu)，除800℃下的延伸率有所下降外，各個(gè)測(cè)試溫度下的強(qiáng)度和延伸率均較制備態(tài)有所上升。熱壓態(tài)No.2微疊層材料與其制備態(tài)相比，強(qiáng)度和延伸率均有所下降。熱等靜壓處理是最有效的熱致密化工藝。
　　與普通合金的拉伸曲線不同，No.2微疊層板應(yīng)力-應(yīng)變曲線對(duì)應(yīng)于線性段的部分表現(xiàn)出了明顯的非線性特