论文部分内容阅读
U-5Nb合金在保持高密度（～17．9g／cm3）的同时，具有较好的抗腐蚀能力，并可通过热处理的手段获得较高的强度和较好的塑性，因而，具有广阔地工程应用前景。本研究将U-5Nb合金的制备工艺、合金的凝固过程及合金的力学性能和微观组织作为主要研究内容。在真空感应炉采用CaO陶瓷坩埚制备U-5Nb合金，既避免了碳杂质的污染，又简化了这种高熔点铀铌合金的熔炼工艺技术。此种合金制备工艺也为开展其它同类合金制备提供了可供借鉴的基础。在U-5Nb合金零件铸造时，通过模具预热并预置一定温度梯度，辅以冷却过程降温控制的手段可以获得成型质量良好的合金铸件，该方法对于控制具有宽结晶温度区间的合金零件的铸造缺陷，特别是缩松类缺陷具有借鉴意义。采用液固相区保温后将样品淬火以保留合金固液两相区的凝固组织的方法，借助光学金相显微镜和扫描电镜，研究了U-5Nb合金的凝固过程组织形貌和夹杂物类型。实验中获得了U-5Nb合金的初凝温度为1325℃，终凝温度为1195℃。合金中夹杂物的形态及种类较为复杂，主要存在四种类型的夹杂物，其中碳化物和未溶Nb在合金中较为常见。在合金的最后凝固部位或晶界上，也会富集一定数量的C、O、S、Ca等夹杂物。U-5Nb合金凝固过程研究为U-5Nb合金零件铸造工艺改进提供了基础。该方法也可应用于同类合金的凝固过程研究。对U-5Nb合金进行力学性能测试表明：淬火态U-5Nb合金具有相对较低的屈服强度和较高的延伸率，低温时效（＜190℃）对合金的强度和塑性指标影响不明显，但合金的弹性模量有较大幅度的提高。合金在α+γ1或γ相区进行高温回火，其强度和弹性模量明显上升，合金的塑性降低。合金的微观组织也随之发生变化，形成双相组织。