铌钛铬铝合金的铸态微观组织分析研究

刘兆刚,汪燕青,刘创红,王东新,孙本双,钟景明

(1.国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心,宁夏石嘴山 753000;2.西北稀有金属材料研究院,宁夏石嘴山 753000;3.宁夏大学物理电气信息学院,宁夏银川 750021)

·材 料·

铌钛铬铝合金的铸态微观组织分析研究

刘兆刚1,2,汪燕青3,刘创红1,2,王东新1,2,孙本双1,2,钟景明1,2

(1.国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心,宁夏石嘴山 753000;2.西北稀有金属材料研究院,宁夏石嘴山 753000;3.宁夏大学物理电气信息学院,宁夏银川 750021)

铌钛铬铝合金因为具有密度低、高温强度高、抗氧化能力强等优点,有望成为下一代的高温结构材料,将被广泛应用于航天、航空等领域。用非自耗真空电弧炉熔炼了几种典型成分的铌钛铬铝合金铸锭,运用金相、XRD、SEM和EDS等多种分析方法,研究了其微观组织结构。结果表明:电弧熔炼的Nb-40Ti-15Al合金铸锭中,呈现出典型的底部激冷晶、柱状晶和等轴晶的凝固组织;在Nb-40Ti-10Cr合金中,铬富集在晶界和亚晶界,使合金有发生沿晶脆断的可能性;对于Nb-40Ti-20Cr合金,随着合金中铬元素的增加,凝固过程显著发生改变。由于合金中溶质铬的增加,产生成分过冷,使得其微观组织从平直晶界向粗大的树枝晶演变;而在Nb-40Ti-10Al-10Cr合金中,铝和铬的同时添加使亚晶界和析出相大量增殖。

铌钛铬铝合金;铸态组织;低密度高温合金

作为密度最低的难熔金属,铌有望取代镍基合金成为下一代的高温结构材料,但是其在900℃的灾难性氧化现象极大地制约了铌基合金的发展,因而一度被戏称为‘烂泥’材料。……