文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
12Cr-ODS铁基高温合金的制备及其高温氧化行为研究
姓名:彭倩筠
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:熊惟皓
2011-01
华中科技大学硕士学位论文
摘要
本文首先对铁基高温合金的研究现状进行了综述。在此基础上,采用球磨工
艺制备了 Fe-12Cr--- 高温合金粉末,然后采用氢气还原退火、模压
成型和真空烧结工艺制备了高温合金烧结体。实验采用了相对密度测试、硬度测试、
拉伸试验、氧化实验、X 射线衍射分析(XRD)、光学显微分析(OM)、扫描电子显
微分析(SEM)和能谱分析(EDS)等测试分析手段,研究了压制压力、烧结温度
以及添加 Si 对合金室温组织性能以及高温氧化行为的影响。
随着压制压力的增大,合金压坯密度变化曲线呈抛物线,孔隙尺寸逐渐减小并
且数量降低;提高压制压力和烧结温度均能提高烧结体的性能。在 760MPa 下压制
的试样经 1420℃烧结后相对密度为 %、硬度为 145HV。
合金氧化程度随温度的升高和时间的延长显著提高。随时间的延长,合金质量
增加曲线近似呈抛物线形。拟合合金在 650℃和 850℃条件下的氧化动力学方程分别
为:(∆W)=;(∆W)=。650℃下氧化时,合金氧化膜致密且平整,为
完整的两层,此时合金具有相对较好的抗氧化能力;850℃下氧化时,合金氧化膜疏
松并存在剥落现象,且靠近基体的氧化膜有不连续的现象,合金氧化膜对基体失去
保护性。
添加 Si 能显著提高 Fe-12Cr--- 合金的相对密度、抗拉强度以及
高温抗氧化性。未添加 Si 的合金相对密度最高仅有 %,抗拉强度最大仅为
MPa。而添 Si 后,合金相对密度可达 %,抗拉强度可达。添加 %Si
元素合金在 850℃下氧化 100h 后的氧化膜厚度仅 40μm,并且为完整的两层,对合金
基体具有较好的保护作用。此合金在 850℃下的氧化动力学方程为:(∆W)=。

关键词:铁基高温合金;压制压力;烧结温度;添加 Si 元素;抗氧化性能

I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
In this thesis, the development of Fe–based superalloys was reviewed. Based on the
above work, Fe-12Cr--- superalloy powders were prepared by milling.
Then the Fe-based superalloys were prepared by annealing, compacting and sintering. The
effects of pressing pressure, sintering temperature and addition of Si on microstructure and
properties at room temperature of this superalloy and its oxidation behavior were studied,
by means of relative density test, hardness test, tensile test, oxidation test, X–ray
diffraction analysis (XRD), optical microscopy (OM), scanning electron microscopy
(SEM) and energy depressive analysis (EDS).
pact’s density of alloy increased with the increase of pressing pressure, and
the curves were liner to parabola. Simultaneity, the porosity of the alloys became smaller.
The performance of Fe–based alloy could be optimized by increasing pressing pressure
and sintering temperature. The relative de