Mo-Si-B合金的研究进展

详细综述了最近国外Mo-Si-B合金的研究进展。Mo-Si-B合金作为最新的一代航空发动机用结构材料和高温抗氧化涂层材料，国外对此进行了大量的研究，并获得突破性进展。研究结果表明，添加硼的Mo-Si-B系合金具有优异的高温力学性能和可与MoSi2相比的优异的高温抗氧化性能。国内至今未见相关报道，希望此文能够推动和促进国内对这一高新材料的研究。     

不同制备工艺对Mo-Mo3Si-Mo5SiR2(T2)三相合金组织的影响

分别采用传统粉末冶金法(PM)和放电等离子烧结(SPS)工艺成功制备了两种Mo-Mo3Si-Mo5SiB2(T2)三相合金.研究了烧结温度等因素对样品相对密度、组成相的影响;同时也比较了两种不同工艺制备的合金在组织等方面的差异.结果表明:通过放电等离子烧结法制备的合金具有较高的相对密度,孔隙小,α-Mo相紧密相连且分布均匀,但含有少量的MoB、Mo2相;而采用传统粉末冶金法制备的合金具有较大的孔隙,相对密度较低.     

致密Mo-Si-B合金制备的新方法

对高温结构材料Mo-Si-B合金的研究越来越热.Mo-Si-B合金优异的抗氧化性,抗蠕变,断裂韧性,组织性能稳定和使用寿命长被认为是未来新一代的航空发动机结构材料和高温抗氧化涂层材料的发展方向.本文在研究当前国内外制备Mo-Si-B合金各种方法的基础上,提出了一种新的方法制备Mo-Si-B合金.结果表明,新方法制备的Mo-Si-B合金的致密性达99％以上.     

专利信息

正一种耐高温的Mo-Si-B合金的制备方法包括如下步骤:(1)配制Mo-Si-B合金原料,成分(质量分数)为70%~89%Mo、10%~25%Si、1%~5%B;(2)将步骤(1)的原料采用粉末冶金方法烧结成块料,再用电子束熔炼的方法进行熔铸,得到耐高温的Mo-SiB合金。其化学成分均匀、无孔隙全致密,熔铸后得到的Mo-Si-B合金的金相组织为Mo、Mo_3Si与     

不同制备工艺对Mo-Mo_3Si-Mo_5SiB_2(T_2)三相合金组织的影响

分别采用传统粉末冶金法(PM)和放电等离子烧结(SPS)工艺成功制备了两种Mo-Mo3Si-Mo5SiB2(T2)三相合金。研究了烧结温度等因素对样品相对密度、组成相的影响;同时也比较了两种不同工艺制备的合金在组织等方面的差异。结果表明:通过放电等离子烧结法制备的合金具有较高的相对密度,孔隙小,α-Mo相紧密相连且分布均匀,但含有少量的MoB、Mo2相;而采用传统粉末冶金法制备的合金具有较大的孔隙,相对密度较低。     

TiAl基合金高温抗氧化研究进展

综述了TiAl基合金高温抗氧化研究进展,包括TiAl基合金氧化热力学/动力学、氧化膜组成和结构及其形成过程,以及提高合金高温抗氧化性的措施。研究结果表明,TiAl基合金高温氧化动力学一般遵循抛物线规律,且受到合金相组成和组织形貌的影响。氧化膜由外向内,主要呈TiO_2/Al_2O_3/Al_2O_3+TiO_2结构,氧化膜与基体界面处易形成降低合金抗氧化性的Z相(Ti_5Al_3O_2)和氮化产物(TiN,Ti_2AlN)。TiAl基合金中添加适量的Nb,Y,Si,Cr,Mo等元素,在改善力学性能的同时,可明显降低合金高温氧化增重。采用表面处理技术,包括表面离子注入、表面渗透扩散处理以及磷化处理等,可在合金表面形成保护层,显著提高TiAl基合金高温抗氧化性能,然而保护层的稳定性尚需提高。采用涂层技术,包括富Al涂层、陶瓷涂层以及新兴的复合涂层等,可有效地阻止氧向内扩散,抑制TiAl基合金在高温下的氧化行为。     

氧化镧掺杂Mo-12Si-8.5B合金的微观组织与力学性能

采用液-液掺杂法和等离子体活化烧结法(Plasma Activated Sintering,PAS)制备了含不同氧化镧质量分数的Mo-12Si-8.5B合金。通过XRD和金相显微镜对不同成分的Mo-12Si-8.5B合金进行了物相分析和微观组织观察,并对其力学性能进行了测试和研究。结果表明,所制备合金均主要由-αMo,Mo3Si和Mo5SiB2三相组成,且随着氧化镧掺杂量的增加,合金的微观组织更加细化,抗压强度得到提高。     

Mo元素的掺杂对Ta-10W合金用Si-Ti-Hf涂层高温抗氧化性能的影响

本文为解决钽钨合金(Ta-10W)在500℃时出现"pest"氧化现象的问题,采用料浆熔烧法在钽钨合金(Ta-10W)表面制备高温抗氧化涂层,通过在Si-Ti-Hf料浆中掺杂Mo元素对涂层进行改性,调整了涂层的热膨胀系数,制备出更均匀致密平整的涂层。研究掺杂不同含量的Mo元素对涂层高温抗氧化性能的影响:Mo元素掺杂越多,涂层的热膨胀系数与基材越接近,涂层的微裂纹越少,抗氧化性能越优异;而与此同时,涂层中形成的MoSi_2含量也越高,氧化成气态的MoO_3含量也更多,不利于涂层的高温抗氧化性能;当掺杂2%Mo元素时,涂层的高温抗氧化性能最优并分析涂层的抗氧化及失效机理。     

钼合金表面MoSi2涂层氧化行为和氧化机理的研究

采用包埋渗硅法在钼合金表面制备了MoSi2涂层,研究了涂层的氧化行为和抗氧化机理.结果表明,钼合金基体经历30 min高温氧化后,样品表面鼓泡严重,质量失重率在11%左右;在钼合金基体表面形成MoSi2涂层后,抗氧化能力大幅度提高,经过60min的高温氧化后,样品表面完好,质量增重率为0.58%;在高温氧化过程中,Mo...     

添加剂对特粗晶和超粗晶硬质合金抗高温氧化性能的影响

通过质量增加率的计算、扫描电镜观察和X射线衍射分析等,研究WC-8.4Co、WC-8.4Co-0.4Cr3C2、WC-8.4Co-0.4VC、WC-8.4Co-0.4TaC、WC-8.4Co-0.7Cr3C2、WC-8.4Co-0.7Mo2C、WC-8.4Co-0.4Cr3C2-0.05RE以及WC-8.4Co-0.4VC-0.05RE(RE为混合稀土)等8组超粗晶和特粗晶硬质合金在700℃连续氧化16 h的高温氧化行为。结果表明,VC、TaC和Mo2C的添加会降低合金的抗氧化性能;当添加量(质量分数,下同)达到0.7%时,Cr3C2才具有明显改善合金抗高温氧化性能的功能;而稀土的添加量仅为0.05%时即可明显改善合金抗高温氧化性能;添加剂可改变WC-Co合金表面CoWO4物相的生长行为,从而影响合金的抗高温氧化性能。