三元Laves相Cr-Nb-Si(Al)合金的组织演变与强韧化机理

作者：薛云龙^*; 王玉轩; 孙浩华; 袁亮; 李双明^*

来源：中国有色金属学报, 2022, 32(10): 2999-3010.

• Laves相合金
• 显微组织
• 力学性能
• 强韧化机理

采用真空非自耗电弧熔炼法制备了两种系列的Laves相Cr-Nb-Si(Al)合金，利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、Vickers硬度计及万能力学试验机研究了合金的显微组织、力学性能及强韧化机理。结果表明：随着Al含量不断增加，合金Cr-45Nb-xAl(x=0,7.5,17.5)的显微组织由初生相Cr2Nb+共晶Cr2Nb/Nb固溶体(Nbss)演变为全共晶Cr2Nb/Nbss；而随着Si含量不断增加，合金Cr-57.5Nb-xSi(x=0,5,10)的显微组织由初生相Nbss+共晶Cr2Nb/Nbss演变为海藻-树枝晶共晶，树枝晶内部为两相共晶Cr2Nb/Nbss，树枝晶边缘为三相共晶Cr2Nb/Nb5Si3/Nbss。合金Cr-45Nb-xAl(x=0,7.5,17.5)的压缩强度与断裂韧性随Al含量增加不断减小，而合金Cr-57.5Nb-xSi(x=0,5,10)的压缩强度与断裂韧性随Si含量增加呈现先增大后减小的趋势，压缩强度与断裂韧性在Cr-57.5Nb-5Si合金均达到最大值，其值分别为2.5 GPa和15 MPa·m1/2。合金Cr-57.5Nb-5Si优异的强韧性源于析出强化、界面强化、固溶强化、第二相增韧及合金化增韧的协同作用。

• 单位
  凝固技术国家重点实验室; 西北工业大学; 陕西科技大学