放电等离子烧结制备Nb-Si-Ti-Al-Hf-Cr合金的显微组织及力学性能.pdf

第４３卷２０１５年１Ｏ月第１Ｏ期第２Ｏ一２７页材料工Ｊｏｕｒｎａ１ｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ程ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶ０１．４３Ｎｏ．１０—Ｏｃｔ．２０１５ＰＰ．２０２７————放电等离子烧结制备ＮｂＳｉＴｉＡＩＨｆ－Ｃｒ合金的显微组织及力学性能————————ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＮｂＳｉＴｉ－Ａ１－ＨｆＣｒＡｌｌｏｙｓＦａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙＳｐａｒｋＰｌａｓｍａＳｉｎｔｅｒｉｎｇ赵东阳，刘伟，沙江波（北京航空航天大学材料科学与工程学院，北京１００１９１）——ＺＨＡＯＤｏｎｇｙａｎｇ，ＬＩＵＷｅｉ，ＳＨＡＪｉａｎｇｂｏ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９１，Ｃｈｉｎａ）摘要：以预合金化的粉末尺寸Ｄ５０为３．３／￣ｒｎ的ＮｂＳｓ固溶体相细粉末，粉末尺寸Ｄ５０分别为２２．１Ｉｎ和２３．５ｒｎ的Ｎｂｓｓｂ和Ｃｒ２Ｎｂ化合物粉末为原料，采用放电等离子烧结技术制备Ｎｂｓｓ／ＮｂＳｉ。两相合金和ＮｂＳｓ／ＮｂＳｉ。／ＣｒＮｂ三相合金，研究显微组织形貌、室温和高温力学性能及高温氧化性能。结果表明：两相合金的显微组织由Ｎｂ基体和呈均匀岛状分布的ＮｂｓＳｉ。组成，三相合金中Ｎｂ有相互连接成基体的趋势，而Ｎｂｓ和ＣｒＮｂ相也以块状散布在Ｎｂ中。Ｎｂｓｓ／Ｎｂ５Ｓｉａ两相合金和Ｎｂｓｓ／ＮｂｓＳｉ。／ＣｒｚＮｂ三相合金的室温断裂韧性值Ｋｏ分别达到１５．１ＭＰａ・ｎｌ和１１．３ＭＰａ・—ｍ，室温下合金中Ｎｂｓｓ相以韧窝型断裂为主，对ＮｂＳｉ基合金的室温断裂韧性有利，而ＮｂＳｉ和Ｃｒ。Ｎｂ相为脆性断裂。１２５０￣Ｃ时Ｎｂｓｓ／ＮｂｓＳｉｓ／ＣｒｚＮｂ合金的压缩强度高于Ｎｂｓｓ／ＮｂＳｉ。合金，但当温度上升到１３５Ｏ￣Ｃ时两者强度出现反转。ＣｒｚＮｂ相对合金高温抗氧化性能有利，１２５０￣Ｃ下静态氧化１００ｈ时Ｎｂｓ／ＮｂＳｉ。合金的氧化增重为２３３ｍｇ／ｃｍ，大于Ｎｂｓｓ／Ｎｂ５Ｓｉ３／Ｃｒ２Ｎｂ合金的１７５ｍｇ／ｃｍ。—关键词：Ｎｂｓｉ基合金；放电等离子烧结；显微组织；力学性能；氧化行为—ｄｏｉ：１０．１１８６８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１４３８１．２０１５．１０．００４中图分类号：ＴＧ１３文献标识码：Ａ———文章编号：１００１４３８１（２０１５）１０００２００８———Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＰｒｅａｌｌｏｙｅｄＮｂｓｓｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎｆｉｎｅｐｏｗｄｅｒｗｉｔｈａＤ５０ｓｉｚｅｏｆ３．３／，ｍ，ｐｒｅａｌｌｏｙｅｄＮｂ５Ｓｉ３ａｎｄ—Ｃｒ２ＮｂｃｏｍｐｏｕｎｄｐｏｗｄｅｒｓｗｉｔｈＤ５０ｓｉｚｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｏｆ２２．１／，ｍａｎｄ２３．５／，ｍｗｅｒｅｕｓｅｄａｓｒａｗｍａｔｅｒｉ——ａｌｓ，ａｎｄｔｗｏｐｈａｓｅＮｂｓｓ／Ｎｂ５Ｓｉ３ａｌｌｏｙａｎｄｔｈｒｅｅｐｈａｓｅＮｂｓｓ／Ｎｂ５Ｓｉ３／Ｃｒ２ＮｂａｌｌｏｙｗｅｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙＳｐａｒｋＰｌａｓｍａＳｉｎｔｅｒｉｎｇ（ＳＰＳ）．Ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｏｘｉｄａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒａｔｒｏｏｍａｎｄ／ｏｒｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅＮｂｓｓ／Ｎｂ５Ｓｉ３ａｌｌｏｙｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｔｈｅＮｂｓＳｍａｔｒｉｘａｎｄｔｈｅｕｎｉｆｏｒｍｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＮｂ５Ｓｉ３ｉｓｌａｎｄｓ．ＡｓｆｏｒｔｈｅＮｂｓｓ／Ｎｂ５Ｓｉ３／Ｏｒ２Ｎｂａｌｌｏｙ，ｔｈｅＮｂｓｓｐｈａｓｅｔｅｎｄｓｔｏｃｏｎｎｅｃｔｔｏｂｅｔｈｅｍａｔｒｉｘ，ｗｈｉｌｅｔｈｅＮｂ５Ｓｉ３ａｎｄＣｒ２ＮｂｂｌｏｃｋｓｓｃａｔｔｅｒｉｎｔｈｅＮｂｓｓｐｈａｓｅ．ＦｒａｃｔｕｒｅｔｏｕｇｈｎｅｓｓＫＱａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｔｗｏ－ｐｈａｓｅ—ａｎｄｔｈｒｅｅｐｈａｓｅａｌｌｏｙｓａｒｅ１５．０ＭＰａ・ｍａｎｄ１１．３ＭＰａ・ｍ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅＮｂｓｓｐｈａｓｅｉｓｆｏｕｎｄ—ｔｏｆａｉｌｉｎａｄｉｍｐｌｅｍｏｄｅｕｎｄｅｒｂｅｎｄｉｎｇ，ｗｈｉｃｈｉｓｇｒｅａｔｌｙｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｔｏＫ。ｏｆｔｈｅｂｕｌｋＮｂＳｉｂａｓｅｄ℃ａｌｌｏｙｓ；ｗｈｉｌｅｔｈｅＮｂ５Ｓｉ３ａｎｄＣｒ２Ｎｂｐｈａｓｅｓｆｒａｃｔｕｒｅｉｎａｂｒｉｔｔｌｅｍｏｄｅ．Ａｔ１２５０，ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅＮｂｓｓ／Ｎｂ５Ｓｉ３／Ｃｒ２ＮｂａｌｌｏｙｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅＮｂｓｓ／Ｎｂ５Ｓｉ３ａｌｌｏｙ，ｗｈｅｒｅａｓｉｔｉｓｃｏｎｔｒａｒｙａｔ１３５０￣Ｃ．ＴｈｅＣｒ２Ｎｂｐｈａｓｅｐｌａｙｓａｐｏｓｉｔｉｖｅｒｏｌｅｉｎｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ａｉｒｅｘｐｏｓｅｄａｔ１２５０￣Ｃｆｏｒ１００ｈ，ｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｍａｓｓｇａｉｎｏｆＮｂｓｓ／Ｎｂ５Ｓｉ３ａｌｌｏｙｉｓ２３３ｍｇ／ｃｍ，ｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎ１７５ｍｇ／ｃｍ。ｏｆｔｈｅＮｂｓｓ／Ｎｂ５Ｓｉ３／Ｃｒ２Ｎｂａｌｌｏｙ．—Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＮｂＳｉｂａｓｅｄａｌｌｏｙ；ｓｐａｒｋｐｌａｓｍａｓｉｎｔｅｒｉｎｇ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｏｘｉｄａｔｉｏｎｂｅｈａｖｏｒ推重比１２～１５及１５机要求其热端部件材料的以上的新型高推比航空发动℃承温能力为１２００～１４００。目前广泛使用的Ｎｉ基单晶高温合金的最高使用温度为１１５０￣Ｃ，该温度是其熔点的８５％，已经达到承温极第４３卷第１ｏ期———放电等离子烧结制备ＮｂＳｉＴｉＡ１一Ｈ｛－Ｃｒ合金的显微组织及力学性能２１限，不能满足新型高推比航空发动机热端部件对材料℃承温能力的需求，研制承温能力达到１２００￣１４００超—高温结构材料势在必行。近年来Ｎｂｓｉ基合金因具有℃优异的高温强度、高熔点（高于Ｎｉ基合金１０００）、适中的密度（６．６～７．５ｇ／ｃｍ。），一定的室温韧性和良好的组织稳定性而备受关注口］，其承温能力可达℃１２００￣１４００，是最有潜力成为新一代高推比航空发动机和高比冲火箭发动机等动力装备上使用的超高温—结构材料。ＮｂＳｉ合金主要由韧性的Ｎｂ固溶体℃（Ｎｂｓ）和高强并在１６００～１８００下稳定的硅化物ＮｂＳｉ。相组成，为了提高其抗高温氧化性能，常引入—抗氧化的金属间化合物ＬａｖｅｓＣｒＮｂ相。通过优化Ｎｂ。，ＮｂＳｉ。和Ｃｒ。Ｎｂ三相比例、组织形态以及合金化，有望获得室温韧性、高温强度和高温抗氧化性能的匹配。—多元合金化结合制备工艺优化是实现ＮｂＳｉ基超高温合金性能平衡的主要手段—。ＮｂＳｉ基合金通常添加Ｔｉ，Ｃｒ，Ａ１，Ｈｆ，Ｍｏ，Ｗ，稀土等合金元素。Ｔｉ和Ｈｆ是韧化Ｎｂ的主要元素ｌ＿１。，添加４Ｏ０ｏＴｉ（原子分数，下同）后可使铸态Ｎｂ－１６Ｓｉ合金的断裂韧性从６ＭＰａ・ｍ提高到１３ＭＰａ・ｍ。嘲。Ｗ和Ｍｏ是强烈的高温强化元素口，铸态Ｎｂ一１８Ｓｉ一１０Ｔｉ－１０Ｍｏ一１５Ｗ℃合金１５００的抗压强度可达３５０ＭＰａ，是目前所报道—的最高强度水平。而Ｃｒ和Ａｌ对提高ＮｂＳｉ合金高温抗氧化性能有利ｌ—＿１＂］。目前ＮｂＳｉ基合金主要通过铸造的方法制备，如真空非自耗／自耗电弧熔炼和定向凝固等。然而，凝固方法制备的合金不容易实现显微组织控制，容易产生粗大的Ｎｂ相枝晶、连续的硅化物基体以及裂纹、孔洞等宏观和微观缺陷［１３，１５］，对合金的力学性能尤其是室温韧性产生不利的影响。相比而言，粉末冶金技术能更好地控制合金中晶粒尺寸、相比—例、形态和分布等，有望实现ＮｈＳｉ基合金的组织设计，获得优化组织，提高合金综合性能［１。。有报道表明，采用反应热压烧结制备得到的Ｎｂ一１６Ｓｉ－２Ｆｅ合金，平均颗粒尺寸可控制在３ｍ，呈等轴状均匀分布，—室温拉伸伸长率达到２引，是目前报道的ＮｂＳｉ合金的最好塑性水平。在相同Ｎｂ和ＮｂＳｉ。相比例的条件下控制Ｎｂ和ＮｂＳｉ。晶粒尺寸（小尺寸的Ｎｂ晶粒配大尺寸的ＮｂＳｉ。晶粒）可以使室温断裂韧性提高一—倍以上［８］。目前采用粉末冶金技术实现ＮｂＳｉ基合金组织控制的研究才刚刚开始，对粉末冶金合金的显微组织、力学性能和断裂行为的研究有待系统和深入。本研究以不同颗粒尺寸的预合金化的Ｎｂ固溶体粉末、预合金化的Ｎｂ５Ｓｉ。和Ｃｒ。Ｎｂ化合物粉末为原料，采用放电等离子烧结（ＳＰＳ）技术制备了两种具有典型组织的Ｎｂ－Ｓｉ基合金，即多元Ｎｂｓ／Ｎｂｓｉ。两相合金和Ｎｂ／ＮｂＳｉ。／ＣｒＮｂ三相合金，实现显微组织的可设计性。研究了室温韧性、高温强度和高温抗氧化性与显微组织的关系，对室温断裂机制进行了分—析，以期明确合金化与粉末冶金技术的结合对ＮｂＳｉ—基合金性能的影响，为ＮｂＳｉ基合金的显微组织优化设计提供一定的依据。１实验材料与方法—杨春艳等研究了Ｎｂ一１６Ｓｉ一２２Ｔｉ一２Ａ１２Ｈｆ一１７Ｃｒ六元合金的相组成、显微组织以及相成分口，该合金由Ｎｂｓｓ，ＮｂＳｉ。和Ｃｒ２Ｎｂ三相组成，具备了韧性相、强化相和抗氧化相。本研究采用的预合金化Ｎｂ，ＮｂＳｉ。和ＣｒＮｂ粉末是按照上述六元合金中三个平衡相的≥成分制备的，见表１。以纯度９９．９５的Ｎｂ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ａ１，Ｃｒ和Ｈｆ为原料，按表１分别配制后，在非自耗真空电弧熔炼炉内反复熔炼６次，得到Ｎｂｓｓ，ＮｂＳｉ。和Ｃｒ。Ｎｂ合金锭。采用氢化＋球磨＋脱氢法制备Ｎｂ相粉末，采用机械破碎＋球磨＋筛分法分别制备ＮｂＳｉ。和Ｃｒ。Ｎｂ相粉末，设计了Ｎｂｓｓ／ＮｂＳｉ３两相合金和Ｎｂ。。／ＮｂＳｉ。／ＯｒＮｂ三相合金。由于Ｎｂ。／ＮｂＳｉ。两相强韧匹配合金和Ｎｂｓｓ／ＮｂＳｉ３／Ｏｒ２Ｎｂ三相抗氧化合金分别是在Ｎｂ一１６Ｓｉ二元合金和Ｎｂ一１６Ｓｉ一１７Ｃｒ三元合金发展起来的。目前进一步开展的多元合金化也都是在上述两个合金成分基础上通过添加Ｔｉ，Ａ１，Ｈｆ等元素进行的，这些元素固溶于上述各相，不改变相的比例。平衡态Ｎｂ一１６Ｓｉ二元合金Ｎｂｓｓ／ＮｂＳｉ３两相体积比约为６；４，Ｎｂ－１６Ｓｉ一１７Ｃｒ三元合金Ｎｂ／ＮｂＳｉ。／ＣｒＮｂ三相体积比约为４：４：２。本研究是遵循上述相比例设计合金的，以研究加工方式和相颗粒尺寸对性能的影响。取Ｎｂ／ＮｂＳｉ。合金两相体积比为６：４，其名义成分约为Ｎｂ一１６Ｓｉ一２５Ｔｉ－２Ａｌ一２Ｈｆ＿７Ｃｒ（原子分数／％，下同）。Ｎｂｓ。／ＮｂＳｉ／ＣｒＮｂ三相合金中Ｎｂｓｓ，Ｎｂ５Ｓｉ３和ＣｒＮｂ的体积分数分别为０．４，０．４和０．２，其名义成分为Ｎｂ一１８Ｓｉ－２１Ｔｉ一１Ａｌ一３Ｈ¨—６Ｃｒ。采用ＱＭＱＸ行星式球磨机以无球干混的形式将预合金化粉末按照上述体积比混合２ｈ，球磨机转速为４００ｒ／ｍｉｎ。混合粉末在ＳＰＳ－１０５０型放电等离子烧结炉中进行烧结，升温速率为℃℃１２０／ｒａｉｎ，烧结温度１３５０，保温时间５ｍｉｎ，压力５０ＭＰａ，烧结完成后随炉冷却。烧结合金锭的尺寸为￣３０ｍｍ×１０ｍｍ。采用阿基米德排水法测量烧结块体合金的相对密度，采用配备了ＥＢＳＤ探头和ＥＤＸ探头的Ｑｕａｎｔａ２６材料工程２０１５年１Ｏ月铸态Ｎｂ一１６Ｓｉ－２２Ｔｉ一２Ａ卜２Ｈｆ一１７Ｃｒ三相合金和Ｎｂ一—１６Ｓｉ一２２Ｔｉ一２Ａ１２Ｈｆ一２Ｃｒ两相合金同样存在类似的强度一温度关系。—ＣｒＮｂ相对于ＮｂＳｉ基合金高温抗氧化性是有益的，见图８，但距离工程应用还有很大的差距。除了进一步优化合金成分外，合金表面的热防护涂层设计是彻底改善高温抗氧化性可行的方法＿２，亟待开展深入系统的研究。℃图块体合金。／０Ｏ的氧化动力学曲线４结论Ｆｉｇ．８Ｋｉｎｅｔｉｃｃｕｒｖｅｓｆｏｒｔｈｅｉｓｏｔｈｅｒｍａｌｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆ℃ｂｕｌｋａｌｌｏｙｓａｔ１２５０ｆｏｒ１００ｈ裂，为韧窝形貌断口的形成创造了条件。此外，合金化—元素Ｔｉ能降低Ｎｂ的ＰＮ力，即降低了Ｎｂ的表面能７与ＰＮ能垒Ｕ的比值ｙ／ＵＰ．比ｌ１引，使Ｎｂ的断裂阻力增加，即韧性增加。本研究结合Ｔｉ合金化和降低Ｎｂ晶粒尺寸的成分组织设计思想，在预合金化的Ｎｂ中添加了原子比为２９．８１％的Ｔｉ对Ｎｂ进行韧化（表１），把Ｎｂ晶粒尺寸控制在几个微米的水平（图５（ｂ）），这时Ｎｂｓｓ／ＮｂＳ两相和Ｎｂｓｓ／ＮｂＳｉ。／Ｏｒ。Ｎｂ三相合金中Ｎｂ相的断裂机制发生了彻底改变，是韧—窝型主导的断裂方式（图６（ｂ），（ｄ）），使ＮｂＳｉ基合金断裂韧性得到进一步提高，其中含Ｎｂ相体积６０的Ｎｂ。。／Ｎｂ。Ｓｉ。两相合金的断裂韧性达到１５．１ＭＰａ・ｍ，是同Ｎｂ相体积分数的铸态Ｎｂ一１６Ｓｉ合金断裂韧性的３倍。值得注意的是以Ｔｉ为主的多元合金化Ｎｂｓｓ／ＮｂＳ两相和Ｎｂｓｓ／ＮｂＳｉ。／ＣｒＮｂ三相合金随温度℃℃由１２５０升高到１３５０时其抗压强度出现反转，见图７，可能与合金元素对ｃｒＮｂ相的热强性影响有关。℃——二元Ｃｒ。Ｎｂ相的熔点约为１７７０，对于多元ＮｂＳｉ———ＴｉＡｌＨｆＣｒ合金而言，固溶于ＣｒＮｂ相中的Ｓｉ，Ｔｉ，—Ａ１，Ｈｆ等元素降低其熔点口。研究表明ＮｂＳｉ合金℃在１５００热处理时，多元Ｎｂ／ＮｂＳｉ／Ｃｒ。Ｎｂ三相合金已经熔化，而无Ｃｒ。Ｎｂ相的多元Ｎｂ／Ｎｂ。Ｓｉ。两相℃合金在１６００热处理时依然呈现热处理前的形态［２。与二元ＣｒｚＮｂ相相比，多元Ｃｒ。Ｎｂ相的熔点大幅度降低是影响其高温强度的负面因素。因此Ｃｒ。Ｎｂ相对℃合金整体强度的影响，受温度的影响。温度为１３５０时接近其熔点，多元ＣｒＮｂ相将表现为软化特征，降℃低合金的整体强度。而１２５０时Ｎｂｓｓ／Ｎｂｓｉ。／ＣｒＮｂ三相合金强度高于Ｎｂ／ＮｂＳｉ。两相合金，表明该温度下多元Ｃｒ。Ｎｂ相起到强化作用。与本研究Ｎｂｓ／ＮｂｓＳｉ。／ＯｒＮｂ和Ｎｂ／ＮｂＳ合金成分相近的（１）经ＳＰＳ制备得到致密度大于９９．２６的Ｎｂ／ＮｂＳｉ。两相合金和Ｎｂｓｓ／ＮｂＳｉ。／ＣｒｚＮｂ三相合金。Ｎｂ／ＮｂＳｉ。合金中ＮｂＳｉ。相较均匀地分布在连续的Ｎｂ。基体上，而Ｎｂ／ＮｂＳｉ。／ＣｒＮｂ合金中Ｎｂ相有连接成基体的趋势，ＮｂＳｉ。和ＣｒＮｂ以块状形式散布在Ｎｂ。周围。（２）Ｎｂ晶粒尺寸为５．７ｍ，室温三点弯曲条件下发生韧窝机制主导的断裂，极大地提高了合金的断裂韧性。Ｎｂ／ＮｂＳ两相合金和Ｎｂｓｓ／ＮｂＳｉ。／ＣｒＮｂ三相合金的断裂韧性分别达到了１５．０４ＭＰａ・ｍ／。和１１．３１ＭＰａ・ｍ。℃（３）合金元素影响Ｃｒ。Ｎｂ相的热强性，１２５０时，—ＣｒＮｂ相提高ＮｂＳｉ基合金的抗压强度，Ｎｂ。／ＮｂＳｉ。／Ｏｒ。Ｎｂ合金的抗压强度高于Ｎｂｓｓ／ＮｂＳｉ。合℃—金；１３５０时两者强度出现反转，ＣｒＮｂ相降低了ＮｂＳｉ基合金抗压强度。—（４）Ｃｒ。Ｎｂ相对ＮｂＳｉ合金高温抗氧化性能有利，℃１２５０静态空气中氧化１００ｈ，ＮｂｓＳ／ＮｂＳｉ。／Ｏｒ。Ｎｂ合金的氧化增重为１７５ｍｇ／ｃｍ，小于Ｎｂｓｓ／ＮｂＳｉ。合金的氧化增重２３３ｍｇ／ｃｍ。参考文献第４３卷第１ｏ期——放电等离子烧结制备ＮｂＳｉ－ＴｉＡ１一Ｈｆ－Ｃｒ合金的显微组织及力学性能２７—２０４３２０５２．Ｅｓ］张永刚，韩雅芳，陈国良，等．金属间化合物结构材料［Ｍ］．北—京：国防工业出版社，２００１．２１２３．————ＺＨＡＮＧＹｏｎｇｇａｎｇ，ＨＡＮＹａｆａｎｇ，ＣＨＥＮＧｕｏｌｉａｎｇ，ｅｔａ１．ＩｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃＣｏｍｐｏｕｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅＭａｔｅｒｉａｌ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｎａｔｉｏｎａｌ—ＤｅｆｅｎｓｅＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｅｓｓ，２００１．２１２３．［６］黄光宏，申造宇，牟仁德，等．Ｎｂ／Ｎｂ５Ｓｉ。微叠层复合材料制备与—其组织结构［Ｊ］．航空材料学报，２０１４，３４（６）：４７５３．————ＨＵＡＮＧＧｕａｎｇｈｏｎｇ，ＳＨＥＮＺａｏｙｕ，ＭＵＲｅｎｄｅ，ｅｔａ１．ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＮｂ／Ｎｂ￣Ｓｉ３ｍｉｃｒｏｌａｍｉｎａｔｅｄｃｏｍｐｏｓ—ｉｔｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１４，３４（６）：４７５３．—［７］ＤＡＶＩＤｓ０ＮＬＤ，ＭＡｚＩＡＳＺＪＰ，ＪＯＮＥＳｗＪ．Ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎｓｔｒｕｃ——ｔｕｒｅｓｉｎａｄｅｆｏｒｍｅｄＮｂＣｒ－Ｔｉｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎａｈｏｙ口］．Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉ—ｃａｌａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＡ，２００１，３２（４）：１Ｏ２３１Ｏ２７．—［８］ＬＩＵＷ，ＳＨＡＪＢ．ＥｆｆｅｃｔｏｆＮｂａｎｄＮｂ５Ｓｉ３ｐｏｗｄｅｒｓｉｚｅｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅｂｅｈａｖｉｏｒｏｆａｎＮｂ一１６Ｓｉａｌｌｏｙｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙ—ｓｐａｒｋｐｌａｓｍａｓｉｎｔｅｒｉｎｇ［Ｊ］．ＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＴｒａｎｓａｃ—ｔｉｏｎｓＡ，２０１４，４５（１０）：４３１６４３２３．—［９］康永旺，曲士昱，宋尽霞，等．Ｖ，Ａｌ对ＮｂＳｉ系超高温结构材料抗氧化性能的影响［Ｊ］．航空材料学报，２００８，２８（５）：６～１０．—ＫＡＮＧＹｏｎｇｗａｎｇ，ＱＵＳｈｉｙｕ，ＳＯＮＧＪｉｎｘｉａ，ｅｔａ１．ＥｆｆｅｃｔｏｆＶ——ａｎｄＡ１ｏｎｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＮｂＳｉｂａｓｅｄｕｌｔｒａｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａ・ｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ，—２００８，２８（５）：６１０．［１ｏ］ＭＥＮＤＩＲＡＴＴＡＧＭ，ＬＥｗＡＮＤＯｗＫｓＩＪＪ，ＤＩＭＩＤＵＫＭＤ．——Ｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｄｕｃｔｉｌｅ－ｐｈａｓｅｔｏｕｇｈｅｎｉｎｇｉｎｔｈｅｔｗｏ－ｐｈａｓｅＮｂ／Ｎｂ５Ｓｉ３ａｌｌｏｙ［Ｊ］．ＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＡ，１９９１，２２（７）：—１５７３１５８３．［１１］ＢＥＷＩＡＹＰＢ，ＪＡｃＫｓＯＮＲＭ，ＬＩＰＳＩＴＴＨＡ．Ｔｈｅｂａｌａｎｃｅｏｆ——ｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｍｕｌｔｉ－ｅｌｅｍｅｎｔｎｉｏ－——ｂｉｕｍｎｉｏｂｉｕｍｓｉｌｉｃｉｄｅｂａｓｅｄｉｎｓｉｔｕｃｏｍｐｏｓｉｔｅ［Ｊ］．ＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＡ，１９９６，２７（１２）：３８０１３８０８．—［１２］ＣＨＡＮＳＫ，ＤＡＶＩＤＳＩＯＮＬＤ．ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＴｉａｄｄｉｔｉｏｎｏｎｃｌｅａｖ———ａｇｅｆｒａｃｔｕｒｅｉｎＮｂＣｒＴｉｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ—ａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＡ，１９９９，３０（４）：９２５９３９．［１３］ＧＥＮＧＪ，ＴｓＡＫＩＲｏＰ０ｕＬｏｓＰ，ＳＨＡＯＧＳ．ＡｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＨｆａｎｄＳｎａｄｄｉｔｉｏｎｏｎｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＮｂｓｓ／Ｎｂ５Ｓｉ３ｂａｓｅｄｉｎｓｉｔｕｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓ，２００７，１５—（１）：６９７６．［１４］ＳＨＡＪＢ，ＨＩＲＡＩＨ，ＵＥＮ０Ｈ，ｅｔａ１．Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ—————————ａｓ－ｃａｓｔａｎｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄＮｂ－Ｍｏ－Ｗ－ＴｉＳｉｉｎ－ｓｉｔｕｔｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ［Ｊ］．ＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ—ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＡ，２００３，３４（１）：８５９４—［１５］ＧＵＡＮＰ，ＧＵＯｘＰ，ＤＩＮＧＸ，ｅｔａ１．Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄｍｉ———————’—ｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｎｕｌｔｒａｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＮｂＳｉ。Ｔｉ。Ｈｆ－ＣｒＡＩａｌ＿—ｌｏｙ［Ｊ］．ＡｃｔａＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｅｓＳｉｎｉｃａ。２００４，１７（４）：４５０４５４．ｒ１６］ＭＵＲＡＫＡＭＩＴ，ＳＡＳＡＫＩＳ，ＩＣＨＩＫＡｗＡＫ，ｅｔａ１．Ｃ｝ｘｉｄａｔｉｏｎ—ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｐｏｗｄｅｒｃｏｍｐａｃｔｓｏｆｔｈｅＮｂＳｉ－ＣｒｓｙｓｔｅｍａｎｄＮｂ３Ｓｉ５Ａ１２ｍａｔｒｉｘｃｏｍｐａｃｔｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｓｐａｒｋｐｌａｓｍａｓｉｎｔｅｒｉｎｇ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓ，２００１，９（７）：６２９６３５．［１７］ＭｕＲＡＹＡＭＡＹ，ＨＡＮＡＤＡＳ．Ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｅｎｇｔｈ————ｆｒａｃｔｕｒｅｔｏｕｇｈｎｅｓｓａｎｄｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＮｂＳｉＡｌＴｉｍｕｌｔｉ—ｐｈａｓｅａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉ—ａｌｓ，２００２，３（２）：１４５１５６．—［１８］ＪＡＣＫＳＯＮＲＭ，ＢＥＷＬＡＹＰＢ，ＲＯＷＥＧＲ，ｅｔａ１．Ｈｉｇｈｔｅｒ—ｎ—ｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｍｅｔａｌｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ—ｏｆＭｅｔａｌｓ，１９９６，４８（１）：３９４４．［１９］ＤＡＶＩＤＳＯＮＬＤ，ＣＨＡＮＫＳ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｎ——ｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＮｂＣｒ－Ｔｉｉｎｓｉｔｕｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．ＳｃｒｉｐｔａＭａｔｅｒｉａｌｉａ，１９９８，３８（７）：１１５５一¨６ｌ＿［２ｏ］ＭＥＮＤＩＲＡＴＴＡＧＭ，ＤＩＭＩＤＵＫＭＤ．Ｐｈａｓｅｒｅｌａｔｉｏｎｓａｎｄ——ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓｉｎｔｈｅｈｉｇｈＮｂｒｅｇｉｏｎｏｆｔｈｅＮｂ－Ｓｉｓｙｓ－ｔｅｍ［Ｊ］．ＳｃｒｉｐｔａＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｅｔＭａｔｅｒｉａｌｉａ，１９９１，２５（１）：２３７２４２．［２１］ＫＡＪＵＣＨＪ，ＲＩＧＮＥＹＤＪ，ＬＥｗＡＮＤ０ｗｓＫＩＪＪ．ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＮｈ５ＳｉｓａｎｄｔｏｕｇｈＮｂｓＳｉｓ／ＮｂｌａｍｉｎａｔｅｓＥＪ］．——ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ：Ａ，１９９２，１５５（１２）：５９６５．［２２］ＹｕＪ，ＺＨＡＮＧＫＦ．ＴｅｎｓｉｌｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｍｕｌｔｉｐｈａｓｅｒｅｆｒａｃｔｏｒｙＮｂ－１６Ｓｉ一２Ｆｅｉｎｓｉｔｕｅｏｍｐｏｓｈｅ［Ｊ３．ＳｃｒｉｐｔａＭａｔｅｒｉａｌｉａ，２００８，５９（７）：７１４７１７．［２３］ＭＡＬＭ，ＹＵＡＮＳＮ，ＣＵＩＲＪ，ｅｔａ１．Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎ———Ｎｂ－ｓｉｌｉｃｉｄｅｂａｓｅｄａｌｌｏｙａｎｄｙｔｔｒｉａｍｏｕｌｄｄｕｒｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｅｆｒａｃｔｏｒｙＭｅｔａｌＳａｎｄＨａｒｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１２，３０（１）：９６１０１．—［２４］杨春艳，陈颖，沙江波．ｃｒ对Ｎｂ一１６Ｓｉ一２２Ｔｉ一２Ａ１２Ｈｆ合金显微组织与高低温力学性能的影响［Ｊ］．航空学报，２０１０，（９）：１８９２—１８９９．—ＹＡＮＧＣｈｕｎｙａｈ，ＣＨＥＮＹｉｎｇ，ＳＨＡＪｉａｎｇｂｏ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅ０ｆＣｒｆｏｒｈｉｇｈａｎｄｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＮｂ一—１６Ｓｉ一２２Ｔｉ２Ａ１２Ｈｆａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆａｖｉａｔｉｏｎ，２０１０，（９）：—１８９２１８９９．［２５］ＢＥＷＬＡＹＰＢ，ＪＡＣＫＳＯＮＲＭ，ＬＩＰＳＩＴＴＡＨ．Ｔｈｅｂａｌａｎｃｅｏｆ———ｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｍｕｌｔｉ－ｅｌｅｍｅｎｔｎｉｏ—ｂｉｕｍ－ｎｉｏｂｉｕｍｓｉｌｉｃｉｄｅｂａｓｅｄｉｎｓｉｔｕｃｏｍｐｏｓｉｔｅ［Ｊ］．Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ—ａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＡ，１９９６，２７（１２）：３８０１３８０８．—————［２６］陈颖．热加工工艺对ＮｂＳｉＴｉＡＩＣｒＨｆ系超高温合金组织与性能的影响［Ｄ］．北京：北京航空航天大学，２００８．ＣＨＥＮＹｉｎｇ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｈｏｔｗｏｒｋｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｎｔｈｅ—————ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＮｂＳｉＴｉＡＩＣｒＨｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｌｌｏｙ［Ｄ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＢｅｉｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００８．—［２７］ＳＨＡＪ，ＹＡＮＧＣ，ＬＩＵＪ．ＴｏｕｇｈｅｎｉｎｇａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｒｏｆａｎＮｂ一８Ｓｉ一２０Ｔｉ一６ＨｆａｌｌｏｙｗｉｔｈａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＣｒ［Ｊ］．—ＳｃｒｉｐｔａＭａｔｅｒｉａｌｉａ，２０１０，６２（Ｈ）：８５９８６２．［２８］ＺＨＡＮＧＰ，ＧＵＯＸＰ．ＡｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｓｔｕｄｙｏｆｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆＹ———ａｎｄＡ１ｍｏｄｉｆｉｅｄｓｉｌｉｃｉｄｅｃｏａｔｉｎｇｓｏｎａｎＮｂＴｉＳｉｂａｓｅｄａｌｌｏｙｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｐａｃｋｃｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅ［Ｊ］．ＣｏｒｒｏｓｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ，—２Ｏ１１，５３（１２）：４２９１４２９９基金项目：国家自然科学基金项目（５１１７１００５）———收稿日期：２０１４一ｌ１１５；修订日期：２０１５０６２Ｏ通讯作者：沙江波（１９６５一），男，教授，从事高温结构材料研究工作，联系地址：北京市海淀区学院路３７号，北京航空航天大学材料科学与工—程学院（１００１９１），Ｅｍａｉｌ：ｊｂｓｈａ＠ｂｕａａ．ｅｄｕ．ｃｎ