题目：Nb-Si-Hf-Ti-Al-W-B-(Cr)合金组织与力学性能研究

航空航天技术的发展，要求发动机具有更高的推重比和工作效率，必须提高其工作温度。目前最先进的叶片材料镍基单晶高温合金的最高工作温度为1100～1150℃，达到该类材料熔点的80～85%，接近使用温度的极限。因此，研制新的具有更高耐温能力的材料是一项十分紧迫的任务。Nb-Si超高温合金具有熔点高、高温强度好、比刚度高、一定的室温韧性和较好的组织稳定性等特点，是航空发动机叶片最重要的候选材料之一。本论文从主要从改善室温韧性和抗氧化性能方面入手设计了Nb-Si-Hf-Ti-Al-W-B-(Cr)系列合金，系统的研究了该系列合金的微观组织、室温和高温力学性能以及Ti、Cr元素对合金组织和性能的影响规律。Nb-(11,15)Si-5Hf-(10-30)Ti-4Al-4W-2B系列合金的显微组织是由一次枝晶铌基固溶体NbSS和细小的NbSS/Nb5Si3共晶组织所组成。随着Ti含量由10％增加到30％，NbSS相的体积分数降低，共晶组织的体积分数略有增加。Ti元素含量的增加不但提高了合金的室温压缩强度，而且也提高了其室温断裂韧性。Nb-(11,15)Si-5Hf-30Ti-4Al-4W-2B-(8,16)Cr合金组织是由NbSS、Nb5Si3和Cr2Nb Laves相所组成，其中Cr2Nb相总是以NbSS/Cr2Nb共晶结构的特征存在的。无论对于热处理前后的Nb-(11,15)Si-5Hf-30Ti-4Al-4W-2B-(8,16)Cr合金来说，随着Cr、Si元素含量的提高，合金的断裂韧性呈下降趋势。在1250℃和1350℃下，合金的高温屈服强度随着Si、Cr含量的增加，呈现上升的趋势。合金的抗氧化性能随着Cr、Si含量的增加而提高。