真空退火对原位Al2O3/Fe-Cr-Ni增强复合材料性能的影响
2021-01-20张如意史思涛马奋天
材料工程 2021年1期
关键词:复合材料
陈 畅,张如意,史思涛,马奋天
(1 西安建筑科技大学 材料科学与工程学院,西安 710055;2 西安建筑科技大学 省部共建西部绿色建筑国家重点实验室,西安 710055)
耐热合金具有良好的化学稳定性、高温强韧性和抗热震等特性,在航空、舰艇和工业燃气轮机的高温部件(叶片、喷嘴及燃烧室等)、航天飞行器和火箭发动机、石油化工设备和发电机组等应用场合具有独特优势[1-2],但是随着耐热合金工作条件越来越苛刻,单一的耐热合金逐渐无法满足要求,需要对耐热合金的性能进行增强,如提高耐热合金的高温尺寸稳定性等。陶瓷增强金属基复合材料具有高比强度和比模量、高导热和导电性、良好耐磨性、低热膨胀系数和良好尺寸稳定性等性能,可在高温环境下保持良好的使用性能[3-4]。在耐热合金中加入陶瓷增强相是提高抗蠕变性的有效途径[5-6]。引入陶瓷增强相的传统方法,如搅拌铸造法、流变铸造法以及螺旋挤压法等,存在着界面结合力薄弱、能耗高、分散不均等缺点。原位反应法是在制备复合材料的过程中,通过反应原位生成增强相的方法来改善单一金属合金性能[7-10]。原位反应法制备的陶瓷增强金属基复合材料界面干净并且结合力强[11],具有优异的物理性能。在以往的研究[12-16]中,采用原位反应工艺已成功制备微米级、纳米级或微-纳复合氧化铝增强铁铬镍复合材料。但对于获得的金属基复合材料而言,原位反应后合金中总是会有Fe-Cr相存在。Fe-Cr相属于硬质脆性相,不利于提高材料的抗弯强度和断裂韧度,因此需要通过热处理工艺降低铁铬镍合金基体中的Fe-Cr相。……
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