高铌+钨TiAl合金的热稳定性和高温抗氧化性研究.pdf

高铌+钨TiAl合金的热稳定性和高温抗氧化性研究

引言

在高温高压环境下，钨铌钛铝合金是一种广泛应用的材料，可以承

受高温和高压下的极端条件。钨铌钛铝合金中添加Nb和Ta能够提高其

高温高压力下的性能，使其能够应用于各种应用场景。本文将介绍高铌+

钨TiAl合金的热稳定性和高温抗氧化性的研究，探讨其特性和应用前景。

实验设计

本实验的高铌+钨TiAl合金样品通过等功率电子束热化学合成（EBB）

得到。为了研究其热稳定性和高温抗氧化性，分别对样品进行X射线退

火和氧化处理。具体实验设计如下：

1.X射线退火处理

高铌+钨TiAl合金样品被放置在真空炉中，升温至1100°C，保温2

小时，然后降温至室温。在退火过程中，样品受到高温和氧化应力的影

响。

2.氧化处理

样品被放置在恒温炉中，在高温下进行氧化处理。氧化过程中，样

品受到氧化应力的影响。在氧化处理后，样品进行微结构分析和力学性

能测试。

结果分析

1.X射线退火处理结果

在退火过程中，高铌+钨TiAl合金样品的微观形貌和结构得到了改

变。在材料表面观察到了密集的小颗粒，这可能是由于样品的TiAl3合金

相析出所致。在样品连续的宽阔区域中，可能由于Nb和W的固溶溶解，

材料的晶粒尺寸较小。

2.氧化处理结果

在高温氧化过程中，高铌+钨TiAl合金样品产生了氧化产物，从而

导致样品表面的颜色发生变化。通过SEM观察，可以看出氧化后的样品

表面变得更加光滑。此外，样品的晶粒尺寸也发生了变化，晶粒尺寸明

显增大。

3.力学性能测试结果

在氧化处理后，高铌+钨TiAl合金样品的力学性能得到了显著提高。

在丝杆试验中，样品的剪切强度明显增加。这可能是由于样品经过氧化

处理后，结晶度增加，晶界结构更加复杂。

讨论

高铌+钨TiAl合金的热稳定性和高温抗氧化性得到了明显提高。微

观结构的变化以及氧化产物结构的形成，对于材料的力学性能产生了显

著影响。因此，高铌+钨TiAl合金在高温高压下的应用具有广泛前景。

结论

本文研究了高铌+钨TiAl合金的热稳定性和高温抗氧化性。结果表

明，在退火和氧化处理后，高铌+钨TiAl合金样品的微观结构和晶粒尺寸

发生了变化，导致其力学性能得到提高。这些结果表明，高铌+钨TiAl合

金具有出色的高温高压性能，在航空和火箭等领域具有广泛的应用前景。