韧/脆两相结构铌硅超高温金属间化合物高温强化机理研究

掌握韧/脆两相结构高温强化机理是高温材料Nb合金发展的重要理论基础。近年申请者研究发现，定向生长的韧/脆Nb/Nb5Si3两相结构比未定向结构具有更优异的高温力学性能，高温损伤受两相界面的严格控制。Nb/Nb5Si3韧/脆两相结构的金属学特征（如相配比、晶体学取向、位错组态及两相界面的形态等）对其高温力学性能的影响至关重要，是发展Nb合金的关键理论问题。本项目基于韧/脆两相结构的高温强化机理而提出，结合损伤力学、金属学理论和对Nb合金化特征和组织设计的研究和经验，以韧/脆两相匹配和界面形貌为环节，研究非控制(常规铸造) 和控制界面(定向凝固)的NbZrHfTi/Nb5Si3两相结构的金属学特征，提出包含温度-强度-蠕变应力-蠕变寿命参数的断裂图和损伤机理。相关研究有望在韧/脆两相结构的高温强度设计宏微观理论方面有所创新和突破，为先进航空发动机热端部件材料设计提供理论依据。