ZrC增强细晶钨的高温性能和高热负荷冲击损伤行为

作者：李鹏飞; 范景莲; 章曼; 韩勇; 孙志雨; 吕永齐; 田家敏

来源：稀有金属材料与工程, 2019, 48(02): 517-523.

• 第二相粒子
• 高温强度
• 导热系数
• 高热负荷
• 裂纹扩展

采用常压氢气烧结法制备了W-ZrC材料,分析了添加ZrC对材料室温和高温力学性能与组织的影响,并对高热负荷冲击下的损伤行为进行了研究。结果表明,添加ZrC有利于钨材料的致密化和晶粒细化,提高了烧结态钨材料的强韧性:其中W-3%ZrC(质量分数,下同)的相对密度和室温抗拉强度分别达到99.7%和472 MPa,400℃至1000℃的抗拉强度仍保持在420MPa左右,应变由室温的3.4%增加至1000℃时的11%。高热负荷冲击试验表明,高强度能提高材料抗高热负荷冲击能力,W-3%ZrC在200 MW/m2 (5 ms)以下的高热负荷冲击表面基本无裂纹,在300～400 MW/m2时出现的主裂纹网格间距明显较W-0.7%ZrC小。随高热负荷冲击能量增加,裂纹大致沿纵向向基体内部逐渐扩展。裂纹扩展遇到第二相粒子时,部分穿过第二相粒子,部分终止于第二相粒子。裂纹穿过第二相粒子时,裂纹与第二相粒子发生了交互作用,裂纹扩展方向发生改变。

• 单位
  粉末冶金国家重点实验室; 中南大学