Phase Evolution in and Creep Properties of Nb-Rich Nb-Si-Cr Eutectics
Phase Evolution in and Creep Properties of Nb-Rich Nb-Si-Cr Eutectics
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富铌Nb-Si-Cr共晶的相演化和蠕变性能
DOI：
10.1007/s11661-017-4367-4
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Heilmaier
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kauffmann;Heilmaier
实验确定Nb-Si-Cr系中的富Nb三元共晶为Nb-10.9Si-28.4Cr（at. pct）。共晶由三个主要相组成：Nb固溶体（Nb 2Nb）、β-Cr2 Nb和Nb 9（Si，Cr）5。三元共晶微结构在高达1473 K（1200 °C）的温度下保持稳定数百小时。在1573 K（1300 °C）及以上时，硅化物相Nb 9（Si，Cr）5分解为α-Nb 5Si 3、Nb 2Si和β-Cr2 Nb。在1473 K（1200 °C）的蠕变条件下，合金通过位错蠕变变形，而主要的蠕变阻力由硅化物基体提供。如果硅化物相被破碎，并且因此其基质特性被先前的热处理破坏[例如，在1773 K（1500 °C）下持续100小时]，蠕变主要由Laves相β-Cr2 Nb控制，导致最小应变速率增加。与现有技术的Ni基超合金相比，该三相共晶合金的抗蠕变性显著更高。
In this work, the Nb-rich ternary eutectic in the Nb-Si-Cr system has been experimentally determined to be Nb-10.9Si-28.4Cr (in at. pct). The eutectic is composed of three main phases: Nb solid solution (Nbss), β-Cr2Nb, and Nb9(Si,Cr)5. The ternary eutectic microstructure remains stable for several hundred hours at a temperature up to 1473 K (1200 °C). At 1573 K (1300 °C) and above, the silicide phase Nb9(Si,Cr)5decomposes into α-Nb5Si3, Nbss, and β-Cr2Nb. Under creep conditions at 1473 K (1200 °C), the alloy deforms by dislocation creep while the major creep resistance is provided by the silicide matrix. If the silicide phase is fragmented and, thus, its matrix character is destroyed by prior heat treatment [e.g.,at 1773 K (1500 °C) for 100 hours], creep is mainly controlled by the Laves phase β-Cr2Nb, resulting in increased minimum strain rates. Compared to state of the art Ni-based superalloys, the creep resistance of this three-phase eutectic alloy is significantly higher.
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