耐超高温铱合金晶界强化机理研究

本项目以具有潜在应用前景，且具有典型代表性的Ir-Zr，Ir-Nb两种合金为研究对象。针对铱合金晶界结合强度低、晶界开裂的特点，通过添加微量合金元素抑制合金晶粒长大、改善合金晶界形态、提高晶界结合强度，达到晶界强化的目的，从而抑制铱合金晶界开裂。本项目拟采用第一性原理从理论上计算非金属元素和金属元素等微量元素对铱合金界面原子结构、界面能和界面结合强度等的影响规律和作用机制，找出能够提高铱合金晶界结合强度的微量元素。在理论计算的基础上设计合金成分，采用粉末冶金和多次熔炼两种工艺制备铱合金，并进行热处理加工。分析微量元素在合金晶界上和枝晶中的分布、重熔过程和后处理工艺过程中微量元素在晶界上的再分配机制。研究分析微量元素对合金晶界形成过程的影响，揭示微量元素与铱合金的共格界面、半共格界面等界面原子的扩散机制、间隙相的形成机制。分析微量元素对合金力学性能的影响，揭示合金晶界强化机理。