制備工藝及Si含量對(duì)14Cr-ODS鐵素體鋼組織性能的影響.pdf

1、納米氧化物彌散強(qiáng)化(ODS)鐵素體鋼的性能及制備工藝研究一直是許多科學(xué)研究者努力的方向。本文首先簡(jiǎn)要介紹了核聚變堆、聚變堆結(jié)構(gòu)材料的研究現(xiàn)狀,并對(duì)ODS合金的制備工藝進(jìn)行了綜述。在已有理論的基礎(chǔ)上,采用機(jī)械合金化技術(shù)對(duì)原料粉末球磨,制備出Fe-14Cr-2.5W-0.4Ti-0.3Y2O3-xSi(wt％)名義成分的粉末;隨后對(duì)合金粉末進(jìn)行退火+壓制成型+真空燒結(jié)處理以制備出14Cr-ODS鐵素體鋼。實(shí)驗(yàn)對(duì)制備的14Cr-ODS鐵素體鋼

2、進(jìn)行了相對(duì)密度測(cè)試、力學(xué)性能測(cè)試、硬度測(cè)試及恒溫氧化實(shí)驗(yàn),采用一系列分析測(cè)試手段(XRD、OM、SEM+EDS)研究了MA工藝參數(shù)、燒結(jié)溫度及Si含量對(duì)合金室溫組織性能、高溫氧化行為的影響。得到的主要結(jié)論如下:
　　1.原始粉末在230r/min,球料比20:1下球磨48h后可以實(shí)現(xiàn)粉末的合金化,合金粉末成分接近設(shè)計(jì)成分。球磨48h的合金化粉末添加1%SA球磨再4h可以使粉末顆粒邊界圓潤(rùn),SA對(duì)粉末起到自潤(rùn)滑的作用,提高粉末的壓制

3、性能。
　　2.合金中添加Si可以帶來材料致密度的顯著提升,添加5wt%Si的合金1380°C下燒結(jié)時(shí)相對(duì)密度可達(dá)93.7%。
　　3.14Cr-ODS成分合金在1300°C真空燒結(jié)的組織均勻,晶粒細(xì)小等軸分布,擁有最佳的力學(xué)性能,分別為強(qiáng)度468.54Mpa,伸長(zhǎng)率25.21%,硬度178.3HV。添加3wt%Si的合金1300°C燒結(jié)時(shí)性能明顯改善,抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、顯微硬度分別為:653.36Mpa、28.56%、27