SPS和HIP法制备ODS高温合金及其微观表征与力学性能

刘彤; 沈海龙; 张同文; 祝牧

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Fabrication, microstructure and mechanical properties of ODS ferritic alloy by SPS and HIP

首发时间：2012-08-03

LIU Tong ¹
Tong LIU,(1970-), Male, Associate professor.
Hailong SHEN ² Tongwen ZHANG ² Mu ZHU ²

1、Key Laboratory of Aerospace Materials and Performance (Ministry of Education), School of Materials Science and Engineering, Beihang University, Beijing 100191
2、Key Laboratory of Aerospace Materials and Performance (Ministry of Education), School of Materials Science and Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China

Abstract：The oxide-dispersion-strengthened (ODS) ferritic alloy powders were prepared by mechanical alloying (MA) at a high rotation speed of 720 rpm for 24 h. All the elements were mixed homogenously in the powders, and Cr and Al dissolved in α-Fe after MA. The bulk samples were produced by spark plasma sintering (SPS) at 950 ℃ and 50 MPa and by hot isostatic pressing (HIP) at 1150 ℃ and 130 MPa, respectively. The sample prepared by SPS showed a tensile strength of 730 MPa and a poor ductility due to the existence of pores in microsize. The sample prepared by HIP had a high tensile strength of 980 MPa, yield strength of 710 MPa and elongation of 10.3 %. The excellent mechanical properties of ODS alloy by HIP was due to the small grain size of the matrix of about 400 nm and the fine oxide particles of 5-40 nm.

keywords： ODS superalloy mechanical alloying spark plasma sintering hot isostatic pressing microstructure mechanical property

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SPS和HIP法制备ODS高温合金及其微观表征与力学性能

刘彤 ¹
Tong LIU,(1970-), Male, Associate professor.
沈海龙 ² 张同文 ² 祝牧 ²

1、北京航空航天大学材料科学与工程学院，航空材料与服役教育部重点实验室，北京100191
2、Key Laboratory of Aerospace Materials and Performance (Ministry of Education), School of Materials Science and Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China

摘要：本文采用机械合金化方法在720 rpm的转速下经过24小时球磨得到了ODS铁基高温合金粉末，分别在950℃，50 MPa下和1150℃，130MPa下进行等离子烧结和热等静压成形。采用XRD、SEM和TEM对合金粉末以及块体试样进行了微观分析，并测试了块体合金的拉伸力学性能。结果表明，通过24小时高能球磨使ODS合金粉末中的各项组元充分混合，并发生Cr、Al的固溶反应。等离子烧结的样品抗拉强度为730 MPa，由于其基体存在孔隙，延伸率很低。热等静压制备的样品抗拉强度为980 MPa，屈服强度为710MPa，延伸率为10.3%，其优异的力学性能是由于平均大小为400 nm的细小的晶粒和分布基体上的细小纳米氧化物的强化作用。

关键词： ODS高温合金机械合金化等离子烧结热等静压微观结构力学性能

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LIU Tong ,Hailong SHEN,Tongwen ZHANG,et al. Fabrication, microstructure and mechanical properties of ODS ferritic alloy by SPS and HIP[EB/OL]. Beijing:Sciencepaper Online[2012-08-03]. https://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/201208-16.

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论文编号	201208-16
论文题目	SPS和HIP法制备ODS高温合金及其微观表征与力学性能
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