钛、锆元素对ODS钢中氧化物析出相的分布特征及材料力学性能的影响

• 作者: 谢锐 吕铮 徐长伟 刘波 刘春明
• 来源期刊: 材料导报
• 关键词: 氧化物弥散强化钢 钛元素 锆元素 X射线吸收精细结构 小角度X射线散射 力学性能
• 年，卷（期）: 2021,（16）
• 所属期刊栏目: 金属与金属基复合材料|METALS AND METAL MATRIX COMPOSITES
• 页码范围: 16104-16110
• 页数: 7页
• 分类号: TB31
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.20060155

摘要

以氧化物弥散强化(Oxides dispersion strengthened,ODS)钢合金粉为研究对象,利用合金粉的真空等温热处理来模拟ODS钢的烧结成型过程.增大ODS钢中合金元素的含量,以此研究合金元素对氧化物析出相分布特征、种类及合金粉力学性能的影响.利用XRD、XAFS、SAXS等技术手段检测球磨及真空等温热处理不同时间后合金粉中氧化物析出相的分布特征、种类变化情况,同时测量各合金粉的硬度. XRD实验结果表明,当合金中添加了钛元素和锆元素后,除铁素体衍射峰外,热处理过程中还形成了Cr2 O3 相、Y2 Ti2 O7 相及Y4 Zr3 O12相.而在不含钛元素和锆元素的合金粉中只检测到Cr2 O3 相和铁素体的存在. XAFS实验结果表明,添加了钛元素和锆元素后,合金粉的XAFS曲线发生改变,与纯钇元素及纯氧化钇样品的曲线不同,含钛元素和锆元素的合金粉经真空等温热处理0. 5 h后,其中氧化物析出相的分布密度最高为2. 73×1022/m3 ;氧化物析出相达到分布峰值的时间早于不含钛元素和锆元素的样品,说明钛元素和锆元素会促进氧化物相的形成.同时,含钛元素和锆元素的合金粉的硬度也高于不含钛元素和锆元素的合金粉样品.