金属学报  2007, Vol. 43 Issue (4): 439-443

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Cr3C2/Ni3Al复合材料的高温稳定性

李尚平;骆合力;冯涤;曹栩;张喜娥

钢铁研究总院高温所

The stability of Cr3C2/Ni3Al Composite at elevated temperature

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钢铁研究总院高温所

李尚平; 骆合力; 冯涤; 曹栩; 张喜娥 . Cr3C2/Ni3Al复合材料的高温稳定性[J]. 金属学报, 2007, 43(4): 439-443 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(770 KB)   摘要: 通过对Cr3C2/Ni3Al复合材料在1000℃进行长期时效和氧化实验, 分别考察了该材料的高温相稳定性和化学稳定性. 结果表明, 经1000℃长期时效后, Cr3C2/Ni3Al复合材料中的Cr3C2强化相保持稳定,而基体中则析出一定量的γ相, 该相的析出强化了Ni3Al基体, 从而使得复合材料的硬度得到进一步提高. Cr3C2/Ni3Al复合材料具有优良的高温抗氧化性能, 其表面形成以α-Al2O3为主的致密氧化膜, 在空气中的氧化速率仅为Ni3Al合金的1/2. 分析认为, Cr3C2在堆焊过程中发生溶解, 导致部分Cr固溶于Ni3Al合金基体中,促进了α-Al2O3的形成, 从而改善了复合材料的抗氧化性. Cr3C2具有良好的高温化学稳定性并与Ni3Al基体有较好的氧化协同性, 从而可得到基体有力支撑以发挥抵抗磨损的作用. 优良的高温稳定性使得Cr3C2/Ni3复合材料适于在1000℃的高温环境下长期服役. 关键词 ： Ni3Al,  Cr3C2,  复合材料,  高温稳定性     Abstract：The phase stability and chemical stability of Cr3C2/Ni3Al composite at 1000℃ have been investigated through long-term aging and oxidation experiment. After long-term aging at 1000℃，chromium carbides kept stable, a few gamma phases separated out and strengthened the Ni3Al matrix, which resulted in the harness of Cr3C2/Ni3Al composite increase. On the other hand, Cr3C2/Ni3Al composite possessed good oxidation resistance. The protective oxides that mainly consisted of α-Al2O3 were formed and the chromium carbides exhibited good anti-oxidation stability and oxidation synergism with Ni3Al matrix. The analyse shows that the chromium carbides are dissolved during welding and some dissolved Cr enter into Ni3Al matrix. The existence of Cr promotesα-Al2O3 formation, which improves the oxidation resistance of the composite obviously. The oxidation rate of the Ni3Al alloy is two times greater than that of the composite in air. Good phase stability and chemical stability make Cr3C2/Ni3Al composite be suitable for long-term service at 1000℃. Key words： Ni3Al    chromium carbide    composite    stability at elevated temperature 收稿日期: 2006-06-20      ZTFLH:  TB333   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 李尚平 骆合力 冯涤 曹栩 张喜娥 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/Y2007/V43/I4/439 [1]Zhang D,Shan J G,Chen W Z,Ren J L.Acta Metall Sin, 2004;40:483 (张迪,单际国,陈武住,任家烈．金属学报,2004;40:483) [2]La P Q,Xue Q J,Liu W M,Yang S R.Wear,2000;240:1 [3]Wang E Z,Xu Y P,Bao C G,Xing J D.Acta Mater Compos Sin,2004;21(1):56 (王恩泽,徐雁平,鲍崇高,邢建东．复合材料学报,2004;21(1): 56) [4]Dogan(?)N,Hawk J A,Tylczak J H,Wilson R D,Gorier R D.Wear,1999;225-229:758 [5]Degnan C C,Shipway P H,Wood J V.Wear,2001;251: 1444 [6]Colaco R,Vilar R.Wear,2003;255:643 [7]Compilatory Group of Machine-Producing Technology and Material.Handbook of Machine-Producing Technol- ogy and Material(Second Part).Beijing:China Machine Press,1993:674 (机械制造工艺材料技术编写组．机械制造工艺材料技术手册(下册)．北京:机械工业出版社,1993:674) [8]Li S P,Fens D,Luo H L,Zhang X E,Cao X.J Iron Steel Res Int,2006;13(5):37 [9]Wu W Z.PhD Dissertation,Xi'an Jiaotong University, 1996 (武文忠．西安交通大学博士学位论文,1996) [10]Xing J D,Gao Y M,Wang E Z,Bao C G.Tribology,2001; 21:340 (邢建东,高义民,王恩泽,鲍崇高．摩擦学学报,2001;21: 340) [11]Hans B,Stefan K.Wear,1999;225-229:154 [12]Zhang Y G,Han Y F,Chen G L,Guo J T,Wan X J, Fang D.Structural Intermetallics.Beijing:National De- fence Industry Press,2001:313 (张永刚,韩雅芳,陈国良,郭建亭,万晓景,冯涤．金属间化合物结构材料．北京:国防工业出版社,2001:313) [13]Giggins C S,Pettit F S.J Electrochem Soc,1971;118: 1782 [14]Perez P,Ruiz-Chica J,Garces G,Adeva P.Mater Sci Forum,2003;426-432:1909 [15]Klwer J,Brill U,Heubner U.Intermetallics,1999;7: 1183 [1] 王磊, 刘梦雅, 刘杨, 宋秀, 孟凡强. 镍基高温合金表面冲击强化机制及应用研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1173-1189. [2] 马宗义, 肖伯律, 张峻凡, 朱士泽, 王东. 航天装备牵引下的铝基复合材料研究进展与展望[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 457-466. [3] 马国楠, 朱士泽, 王东, 肖伯律, 马宗义. SiC颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu复合材料的时效行为和力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1655-1664. [4] 姜江, 郝世杰, 姜大强, 郭方敏, 任洋, 崔立山. NiTi-Nb原位复合材料的准线性超弹性变形[J]. 金属学报, 2023, 59(11): 1419-1427. [5] 沈莹莹, 张国兴, 贾清, 王玉敏, 崔玉友, 杨锐. SiCf/TiAl复合材料界面反应及热稳定性[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1150-1158. [6] 谷瑞成, 张健, 张明阳, 刘艳艳, 王绍钢, 焦大, 刘增乾, 张哲峰. 三维互穿结构SiC晶须骨架增强镁基复合材料制备及其力学性能[J]. 金属学报, 2022, 58(7): 857-867. [7] 潘成成, 张翔, 杨帆, 夏大海, 何春年, 胡文彬. 三维石墨烯/Cu复合材料在模拟海水环境中的腐蚀和空蚀行为[J]. 金属学报, 2022, 58(5): 599-609. [8] 王浩伟, 赵德超, 汪明亮. 原位自生TiB2/Al基复合材料的腐蚀防护技术研究现状[J]. 金属学报, 2022, 58(4): 428-443. [9] 张雷, 施韬, 黄火根, 张培, 张鹏国, 吴敏, 法涛. 铀基非晶复合材料的相分离与凝固序列研究[J]. 金属学报, 2022, 58(2): 225-230. [10] 聂金凤, 伍玉立, 谢可伟, 刘相法. Al-AlN异构纳米复合材料的组织构型与热稳定性[J]. 金属学报, 2022, 58(11): 1497-1508. [11] 范根莲, 郭峙岐, 谭占秋, 李志强. 金属材料的构型化复合与强韧化[J]. 金属学报, 2022, 58(11): 1416-1426. [12] 陈润, 王帅, 安琦, 张芮, 刘文齐, 黄陆军, 耿林. 热挤压与热处理对网状TiBw/TC18复合材料组织及性能的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(11): 1478-1488. [13] 赵乃勤, 郭斯源, 张翔, 何春年, 师春生. 基于增强相构型设计的石墨烯/Cu复合材料研究进展[J]. 金属学报, 2021, 57(9): 1087-1106. [14] 赵宇宏, 景舰辉, 陈利文, 徐芳泓, 侯华. 装甲防护陶瓷-金属叠层复合材料界面研究进展[J]. 金属学报, 2021, 57(9): 1107-1125. [15] 韩颖, 王宏双, 曹云东, 安跃军, 谈国旗, 李述军, 刘增乾, 张哲峰. 微观定向结构Cu-W复合材料的力学与电学性能[J]. 金属学报, 2021, 57(8): 1009-1016. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed