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金属学报
用真空非自耗电弧熔炼制备了Nb-16Si-22Ti-2Hf-2Cr-2Al母合金锭，用Y2O3坩埚真空感应熔炼对母合金锭重熔，浇入温度梯度约为4℃/mm、底部有铜板的Y2O3模壳，制备出Φ60mm×170mm合金锭。本文研究了铸锭冶金条件下合金组织特征及其与性能的关系，探讨了硅化物对室温抗拉强度和高温压缩性能的影响。结果表明，Nb-Si双相复合材料中两相的组织特征对冷却速率非常敏感，初生相的选择和相组成均与冷却速率有关。大的冷却速率容易导致生成Nb3Si相。随着冷却速率的减小，板条状Nb3Si相的体积分数逐渐减少，直至消失，初生相变成块状Nb5Si3；共晶组织含量明显增加，NbSS枝晶尺寸增大，尤其是二次枝晶臂尺寸增大。细小均匀的两相共晶组织有利于提高合金的室温拉伸性能，板条状初生Nb3Si相明显降低合金的室温拉伸性能，但有利于合金的高温压缩强度。当铸锭组织主要由细小共晶组成时，其抗拉强度为449MPa，相应的延伸率可以达到0.3%；当Nb3Si含量在50%，宽度在80μm且平行于压缩方向时，合金在1250℃高温压缩强度最高，为650MPa。
关键词:
Nb-Si合金
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