ncu30-4-2-1合金组织性能及时效相变动力学研究

《ncu30-4-2-1合金组织性能及时效相变动力学研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码：10406分类号：TG146.1学号：130085204015南昌航空大学硕士学位论文(专业学位研究生)NCu30-4-2-1合金组织性能及时效相变动力学研究硕士研究生：沈小瑞导师：艾云龙教授申请学位级别：硕士学科、专业：材料工程所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2015年11月授予学位单位：南昌航空大学Researchonorganization,propertiesandagingphasetransformationdynamicsofNCu30-4-2-1alloyADisser

2、tationSubmittedfortheProfessionalDegreeofMasterOnMaterialsEngineeringbyShenXiaoruiUndertheSupervisionofProf.AiYunlongSchoolofMaterialScienceandEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaNovember,2015南昌航空大学硕士学位论文摘要摘要NCu30-4-2-1合金除了具有普通蒙乃尔合金的耐腐蚀性

3、能外，同时还有高的强度和硬度，以及良好的耐磨性能，因而被用于制造航空燃油装置及其它精密摩擦件。本文主要利用X射线衍射仪、金相显微镜、维氏硬度计、场发射扫描电镜及能谱仪，研究了NCu30-4-2-1合金时效后观察析出相的腐蚀方法以及热处理对NCu30-4-2-1合金显微组织和力学性能的影响，推断了合金的强化机制，并由硬度法结合JMA方程，研究了NCu30-4-2-1合金等温时效相变动力学，得出以下结论：2(1)用1g硫酸铵+3g柠檬酸+100mlH2O的溶液作为电解液，在0.04A/cm的电流密度下腐蚀

4、40s，能够在场发射扫描电镜下较为清晰的观察NCu30-4-2-1合金时效处理后的析出相。(2)NCu30-4-2-1合金在950℃固溶保温4h时有极少量未固溶β-Ni3Si相颗粒，但在相同时效条件下，时效析出相的形貌、大小及数量与较高温度下完全固溶的合金试样没有明显区别；同时由于相对较低的固溶温度下其晶粒更加细小，且孪晶数量相对较多而1000℃和1050℃的固溶温度下晶粒粗大，所以最终950℃固溶保温4h的试样时效后的维氏硬度值更高，即细晶强化作用对合金最终强化有一定的贡献。(3)NCu30-4-2

5、-1合金经950℃固溶保温4h后在500℃-650℃时效过程中，析′′出相-Ni3Si在晶粒内部均匀析出分布，并随着时效温度升高，析出相-Ni3Si颗粒逐渐变得更加细小均匀。合金在500℃-650℃时效过程中，随着时效温度的升高，合金维氏硬度值逐渐增大；在同一时效温度下，随着时效时间增加，合金硬度先上升后略有下降，之后基本保持不变。并以此推断NCu30-4-2-1合金时效强化是′Orowan机制和切过机制共同作用的结果，其中-Ni3Si相的Orowan机制是主要的强化机制。(4)根据NCu30-

6、4-2-1合金不同温度下等温时效的硬度值，结合JMA方程计算出了各温度下的Avrami指数n及k值，并由此推导出了合金在各试验温度下的′相变动力学方程，计算出了NCu30-4-2-1合金的-Ni3Si相的相变激活能E=42.45KJ/mol。结合反应机理方程，揭示了NCu30-4-2-1合金的在500℃-650℃等温时效过程是三维扩散的反应机制。(5)由合金硬度推导并计算绘制出了NCu30-4-2-1合金在500℃-650℃TTT图，′并结合-Ni3Si相在500℃-650℃的析出规律和扩散型相变

7、均匀形核的规律断定：′′-Ni3Si相析出速率最快温度在650℃附近，500℃-650℃是在-Ni3Si相“C”曲线鼻尖温度以下部分。关键词：NCu30-4-2-1合金；固溶时效；显微组织；强化机制；相变动力学I南昌航空大学硕士学位论文AbstractAbstractNCu30-4-2-1alloyinadditiontotheordinarymonelalloycorrosionresistance,aswellashighstrengthandhardness,andgoodwearresis

8、tance,andwasusedinthemanufactureofjetfuelandotherprecisionfrictionparts.Inthisthesis,theinfluenceofworkingmethodsandheattreatmentconditiononthemicrostructureandhardnessofNCu30-4-2-1alloywasinvestigatedbyX-raydiffraction,opticalmi