合金化对铌硅基超高温合金组织和性能影.doc

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1、精品论文合金化对铌-硅基超高温合金组织和性能影响的研究进展*张松，郭喜平5（西北工业大学凝固技术国家重点实验室，西安 710072） 摘要：本文综述了合金化元素对铌-硅基超高温合金组成相、相结构以及组织形貌的影响规 律，并讨论了合金化元素在相形成方面的作用机理；其次总结了几个重要合金化元素对铌- 硅基合金高温抗氧化性能和力学性能的影响规律；最后介绍了相图计算在铌-硅基合金成分10设计和组织分析方面的应用。关键词：合金化; 铌-硅基合金; 组成相; 抗氧化; 相图计算中图分类号：TG146.4Research progress in the effects of alloying element

2、s on the15microstructure and properties of niobium silicide based ultra-high temperature alloysZhang Song1, Guo Xiping2(1. State Key Laboratary of Solidification Processing, Northwestern Polytechnical University,Xian 710072;202. State Key Laboratory of Solidification Processing,Northwestern Polytech

3、nical University,Xian710072)Abstract: This paper has reviewed the effects of alloying elements on the constituent phases, phase lattice structure and microstructural morphology of niobium silicide based ultra-high temperature alloys and discussed the mechanism of phase formation. Furthermore, the ef

4、fects of25several important alloying elements on ultra-high temperature oxidation resistance and mechanical properties of the alloy system have been summarized. Finally, the application of phase diagram calculation technique in composition design and microstructural analysis of niobium silicide base

5、d alloys has also been introduced.Key words: alloying; niobium silicide based alloys; constituent phase; oxidation resistance; phase30diagram caculation0引言随着航空技术的发展，要求航空发动机具有更高的推重比和工作效率，也即要求航空发 动机的涡轮前进口工作温度进一步提高，从而对涡轮叶片材料提出了更高的要求，即要有良35好的高温持久强度，高温抗蠕变性能和高温抗氧化性能1。然而，目前最先进的航空涡轮发 动机叶片材料第 3 代 Ni 基单晶高温合金的

6、使用温度达到了 1150，即该合金熔点的85%2，已接近其使用温度的极限，因此急需开发一种新的高温结构材料取代它。近年来， 人们研究的铌-硅基超高温合金，由于其高熔点(大于 1750)，低密度(6.6-7.2g/cm3)，以及 较好的高温强度和室温断裂韧性，有望在 1200-1400之间或更高温度下使用，成为极具潜40力的航空发动机高温涡轮叶片材料的候选者之一3,4。铌-硅基合金组织主要由 Nbss(铌基固溶体)和硅化物相构成5。其中，Nbss 属于延性相，作者简介：张松（1986-），男，博士研究生，主要研究方向：难熔合金的合金化 通信联系人：郭喜平（1963-），男，教授，博士生导师，主要

7、研究方向：新型金属结构材料的物理冶金， 凝固技术及理论，抗氧化涂层技术. E-mail: xpguo- 8 -起到增韧的作用，而硅化物属于强化相，主要增加合金的强度6，二者所构成的原位复合材 料(即共晶自生复合材料)在力学性能方面弥补各自的不足，达到了很好的平衡。由于该合金在高温下的抗氧化性能较差，且铌基固溶体在 800就发生“pest”氧化7,8，因而限制了该45合金在航空等领域的应用。为了提高合金的综合性能，特别是高温抗氧化性能，研究者们对 Nb-Si 体系进行了多元合金化。目前在铌-硅基合金中添加的合金化元素包括 Ti、Hf、Al、 Cr、B、Y、V、Mo、W、Sn、Fe、Zr、Ta、C

8、 等。其中 Al、Cr、Hf 和 Sn 等能提高该合金 体系的抗氧化性能9,10，但对韧塑性不利；B 有细化晶粒和稳定 -Nb5Si3 相的作用11,12,13， 是否能提高抗氧化性能还有待进一步研究；Hf、Mo 和 W 等能通过固溶强化作用提高合金50的高温力学性能14。本文的目的就是综述合金化元素对铌-硅基合金的组成相、相结构和晶 型、组织形态及组织形成机理等方面的影响，并将介绍合金化元素对该合金体系高温性能方 面的影响，最后讨论相图计算在铌-硅基合金成分设计和组织分析方面的应用。1合金化对铌-硅基超高温合金组成相及其结构的影响铌-硅基合金经历了从二元到多元的发展过程，即 Nb-Si、Nb

9、-Ti-Si、Nb-Cr-Si、Nb-Hf-Si、55Nb-B-Si、Nb-Mo-Si、Nb-W-Si、Nb-Ti-Hf-Si、Nb-Ti-Si-B、Nb-Mo-Ti-Si、Nb-Mo-Cr-Al-Si 和 Nb-Ti-Si-Cr-Hf-Al 等合金体系，最近有研究者还利用 B、C 和 Y 等元素对这些合金体系 进行微合金化以提高合金的综合性能12,13。铌-硅基合金中的组成相包括 Nbss、Nb5Si3、Nb3Si、 NbSi2、Cr2Nb (Laves 相)等，由于非平衡凝固的原因，有些合金中还会出现亚稳相，如亚稳 Nb3Si 相。Nb5Si3 常见有三种晶型，其中 -Nb5Si3(低温稳

10、定相)属于四方 D81，Cr5Si3 型结构，60晶格常数 c 约等于 1.186nm，Si 含量在 36.7-36.8at. %之间；-Nb5Si3(高温亚稳相)属于四方 D8m，W5Si3 型结构，其 c 值约等于 0.506nm，Si 含量在 37.5-40.5at. %之间；而 -Nb5Si3(高 温稳定相)属于六方 D88，Mn5Si3 型结构5。这三种晶型的转变受到合金化元素、制备工艺(如凝固条件)以及热处理等因素的影响，特别是合金化元素的影响更加明显。Cr2Nb 常见有两 种晶型，分别是立方 C15 和六方 C14 结构，前者属于亚稳相15,16。另外，由于合金化元素65的影响，

11、上述各相的晶格常数会在一定范围内变化。目前的研究表明，Ti 作为一种重要的合金化元素，可以提高铌-硅基合金的韧塑性，并 在一定程度上对该合金的抗氧化性能有益3，但 Ti 含量不宜过高，否者将使合金熔点降至1750以下，并促进 Ti5Si3 相形成，对合金的高温力学性能不利，其含量通常在 20-24at. %之间3,17,18,19。Zelenitsas20,21等人研究了加入 Cr 和 Al 对 Nb-24Ti-18Si 合金组织的影响，合70金名义成分如表 1 所示：NbTiSiCrAl582418532418553241854824185546241884表 1 铌-硅化物基自生复合材料的

12、名义成分20,21Table 1 Nominal compositions of the Nb silicide-based in situ composites20,21Nominal compositions (at. %)AlloysKZ3KZ4KZ7KZ5KZ2结果显示，KZ3、KZ4 属于亚共晶合金(初生相为 Nbss)，而后三种为过共晶合金(初生 相为 Nb5Si3)，说明 Al 能使共晶点成分向低 Si 方向移动。加入 5at. %Cr 可使合金中生成 Laves75相，该相的形成受凝固速率的影响。根据有关相图，Cr 在 Nb3Si 中的固溶度非常小17,22,23,24，它的存

13、在将促使 Nb3SiNbss+-Nb5Si3 反应发生，因此 Cr 有抑制 Nb3Si 相形成的作用。KZ4合金热处理后，此共析转变进行得比较彻底，这进一步证明 Cr 可以降低 Nb3Si 相的稳定性。KZ7 合金组织表明 Al 对 Nb3Si 相的抑制作用比 Cr 更加强烈。另外，Al 还有稳定 -Nb5Si3相的作用，不过在热处理过程中发生了 -Nb5Si3Nbss+-Nb5Si3 反应，该反应受到 Al 元素80等扩散控制。KZ5 合金组织表明加 Cr 可以延缓 -Nb5Si3 向 -Nb5Si3 转变，可见加入 Cr 和 Al 比单独加 Al 更能稳定 -Nb5Si3 相，同时并不影响

14、 Laves 相的形成，Al 的加入反而能够稳 定 Laves 相，因为热处理后该相仍然存在。Tang25等人对 Nb-20Ti-16Si-xCr (x=020at. %)系合金的研究指出，当 Cr 含量大于 7at. %时，合金中将直接生成 -Nb5Si3 相。在不含 Cr 的合金中，Nb3Si 相保持着良好的稳定性，85随着 Cr 含量的增加，Nb3Si 相的稳定性降低，且在 Cr 含量大于 5at. %时会有 Laves 相生成， 这与 Zelenitsas 的研究结果一致。另外，-Nb5Si3 相的生成可能是因为 Cr5Si3 与 -Nb5Si3 具 有相同的晶型。Vellios26,

15、27,28等人的研究指出，加入 5at. %Fe 和 5at. %Sn 将使 Nb-24Ti-18Si-5Cr 合金组 织中生成亚稳 Nb3Si 相和 FeNb4Si、Nb3Sn、Fe7Nb6 等新相。热处理后的组织表明 Fe 的加入90可以延缓 Nb3Si 的共析转变，可见 Fe 有稳定 Nb3Si 相的作用。另外，FeNb4Si 相中的 Cr 含量高达 16.9at. %，导致 Nbss 枝晶周围 Cr 含量较低，这从侧面也证实了 Fe 对 Nb3Si 相的稳 定作用。AlloysNbTiSiCrAlMoHfSnJG16718555JG2432418555JG3462418552JG441

16、24185525JG636241855255Geng29,30,31等人研究了加入 Ti、Hf 和 Sn 对 Nb-18Si-5Cr-5Al-(2, 5)Mo 合金组织的影响， 合金名义成分如表 2 所示：95表 2 在铸态及热处理条件下合金的名义成分29,30Table 2 Nominal compositions (at. %) of the as cast and heat treated alloys 29,30100105110结果表明，在不含 Hf 的合金组织中有 Nb3Si 相生成，Ti 的加入则增强了 Nb3Si 的共析转变。与 KZ5 合金相比，添加 Mo 可以促进 Nb3S

17、i 相生成，这可能是因为 Mo、Ti、Cr 和 Al 元素协同作用的结果，但 Mo 含量的变化并没有影响组成相的形成。根据 Nb-Cr-Al 三元 相图32,33,34，Al 可以稳定 Laves 相，而 Ti 的存在增加了 Nbss 中 Cr 和 Al 的溶解度，这使得 Nbss 枝晶周围达不到生成 Laves 相的条件。另外，由于 Sn 的存在会降低 Nbss 中 Cr 和 Al 的含量，因此 Sn 有稳定 Laves 相的作用。在热处理后的 JG2 合金组织中 -Nb5Si3 向 -Nb5Si3 的部分转变表明 Ti 的加入有利于稳 定 -Nb5Si3 相。此外，在合金中加入 Hf 促进

18、了 -Nb5Si3 相的形成，同时，Grammenos35,36 等人也指出，Ti 和 Hf 的协同作用可以稳定 -Nb5Si3 相，因为 Ti5Si3 和 Hf5Si3 与 -Nb5Si3 有 相似的晶型。Thandorn11等人研究了加入 8at. %B 对 Nb-24Ti-18Si 合金组织的影响，结果表明，加入 B 可以促进 -Nb5Si3 相生成，且合金中的 Nbss+Nb3Si 共晶被加 B 后合金中的 Nbss+-Nb5Si3 共晶所取代。另外，B 的加入还引起了 Si 和 Ti 的宏观偏析。Ma13等人也研究了加入0-10at. %B 对 Nb-16Si-10Mo-15W 合金

19、组织的影响，表明当 B 含量大于 1at. %时发生如下共 晶反应：LNbss+-Nb5Si3。-Nb5Si3 相可直接从液相中析出，这是 Nb-Ti-Si、Nb-Mo-Si 等 系合金凝固过程中没有的，这进一步证实了 B 对 -Nb5Si3 相的稳定作用。文献37-40指出，115120125130135140145150这是由于 B 取代硅化物中 Si 的位置后，较强的电负性使 B 原子和其它原子之间结合力增强的缘故。此外，Ma14等人对 Nb-Si-Mo(W)系合金的研究表明，Mo 和 W 在很宽的成分范围 内(Mo 从 3-45at. %，而 W 小于 20at. %)都有稳定 -Nb

20、5Si3 相的作用。Kim41等人研究了加入 V 对 Nb-Si 系合金组织的影响，结果表明，V 有稳定 -Nb5Si3相的作用。随着 V 含量的增加，-Nb5Si3 中的 c/a 值不断增大，这与 Mo 对硅化物中 c/a 值 的影响不同。Mo 取代 Nb5Si3 中 Nb 的位置后产生两种键合，即001方向上的-Si-Mo-Si-键和 100方向上的-Mo-Mo-和-Si-Si-键，前者结合力较强，这样一来，Mo 既有可能造成 c/a 值增 大(稳定 -Nb5Si3)，也有可能减小(稳定 -Nb5Si3)，这取决于两种键合所占的比例。在 Nb-Si-V 系合金中，由于 V 选择性取代 Nb

21、 的位置，造成 c/a 值随 V 含量的增加而增大，从而增强了 -Nb5Si3 相的稳定性。2合金化对铌-硅基超高温合金组织形态的影响合金的组织形态包括各相尺寸大小、形状、体积分数及各相分布特点，这是决定铌-硅基合金高温性能的另一个重要因素。刘肖42等人采用电弧熔炼法制备了 Nb-20Si-10Mo 和 Nb-20Si-10Mo-3M (M 为 Cr、Al、Ti)系合金。结果表明，Al、Cr、Ti 三种元素均改变了合 金中的共晶组织形态。其中，Nb-20Si-10Mo 合金共晶组织包括大小不等的黑白块状相交替 分布的区域和其环绕的细密共晶，细密共晶组织为片层结构，占共晶组织的绝大部分；加 Cr

22、 合金组织和前者类似，不过 Cr 的加入使得片层共晶中的两相发生弯曲，整个弯曲片层区 域呈现菊花状；而加 Al 合金的组织特征表明 Al 有利于促使 Nbss/-Nb5Si3 共晶趋于片层化； 加 Ti 合金的共晶组织存在短但很平直的片层结构，绝大部分共晶呈细长的羽毛状。Wang12等人的研究发现 B 能细化铌-硅基超高温合金的显微组织，特别是对硅化物的细 化非常明显。随着 B 含量的增加，合金组织中的板条状硅化物不断减少，而六边形的硅化 物却不断增加。通过定量金相分析发现，不同 B 含量的合金中 Nb5Si3 所占面积百分比均在21%左右，因此，B 的添加只改变了合金中硅化物的形貌，并未改变

23、硅化物的含量。另外，加入 B 后，合金的的共晶组织由不规则的团簇状变成了规则的棒状组织。这是由于 B 易在 Nbss 相固液界面前沿富集，造成 Nbss 相生长受阻，在搭桥机制影响下，Nbss 相将被生长 较快的 Nb5Si3 相分割成筛网状组织，继续发展，即成棒状共晶组织。3合金化对铌-硅基超高温合金抗氧化性能的影响由于较差的抗氧化性能，使得铌-硅基合金在航空等领域的应用受到一定的制约。合金 化是提高合金基体抗氧化性能的重要手段。目前研究者们主要研究了 Al、Cr、Hf、B、Ti 和 Sn 等元素对该合金体系抗氧化性能的影响。Geng8,9等人的研究表明，在 800下，Ti 增 加了合金的抗

24、氧化性能，而降低 Mo 含量也使合金氧化动力学从线性变成了抛物线；Hf 没 有改变氧化动力学，但使得抛物线氧化速率比没有加 Hf 的合金快 90%；加 Sn 合金的抗氧 化性能明显好于没有加 Sn 的合金，并且 Sn 还能有效抑制“pest”氧化效应。另外，铸态合 金的抗氧化性能比热处理后要好。在 1200下，含 Hf 合金的抗氧化性能有所提高，其线性 氧化速率常数降低了 45%，这说明 Hf 在 1200下比在 800下有更好的抗氧化性能。 Zelenitsas10等人的研究表明，在 800下，Nb-24Ti-18Si 合金呈现出灾难性的“pest”氧化， 加入 Al 可明显减小合金的氧化速

25、率。在含 Al 合金中，增加 Cr 含量和加入 Ta 将增大合金的 氧化速率，并使氧化膜的粘附性减弱，且富 Cr Laves 相对合金抗氧化性能不利，这与其它 文献中谈到 Cr 能提高铌-硅基合金抗氧化性能的观点不同，其原因有待进一步研究。另外，155160165170175180185190加入 5at. %Al 和 5at. %Cr 可消除合金中的内氧化区。合金化虽是提高铌-硅基合金抗氧化性能的重要手段，但合金化元素带来的不利影响不 容忽视，因此采用涂层技术来提高该合金系的抗氧化性能就显得特别重要，它是保持合金良 好的高温强度，同时又能大大提高其抗氧化性能的有效途径之一。4合金化对铌-硅基

26、超高温合金高温力学性能的影响铌-硅基合金组织主要由硅化物和铌基固溶体相组成，Nbss 属于韧性相，而硅化物属于 强化相，二者构成的原位共晶自生复合材料在高低温力学性能上达到了很好的平衡。采用合 金化手段可控制硅化物的相组成及硅化物与固溶体之间的比例，并且通过合金化元素的固溶 能有效提高硅化物的强度和改善铌基固溶体的韧塑性，从而优化铌-硅基合金的力学性能。 Chan43等人研究了铌-硅基合金的室温断裂韧性及 1200下蠕变强度与硅化物体积分数(由 Si 含量决定)之间的关系。结果表明，室温断裂韧性随着硅化物体积分数的增加而减小， 而高温蠕变强度则随着硅化物体积分数的增加而增大，当硅化物体积分数为

27、 32-47%时，室 温断裂韧性和 1200下的蠕变强度可达到目标值(KIC=25MPam1/2、C=150MPa)。Kim44等人的研究表明，Mo 对铌-硅基合金有显著的固溶强化作用，Nb-Mo-Si 系合金在 1500下的压 缩屈服强度随着 Mo 和 Si 含量的增加而增大，且 Nb-18Si-15Mo 合金在 1500下的压缩屈服强度可达到 400MPa。对于 Nb-18Si-5Mo-5Hf 合金，由于 Mo 和 Hf 的强化作用，使该合金 具有优异的高温强度，其 1200下的极限抗拉强度(UTS)可达到 530MPa，1027以上的强度 优于加 Hf 的 Ni 基高温合金 Mar-M2

28、46 45。Ma 和 Sha13,46等人的研究表明，由于 B 具有较强的电负性可使硅化物中原子之间的结 合力增强，因此在 Nb-16Si-10Mo-15W 合金中添加 B 将提高该合金的高温强度。另外，添加 少量 B 可使合金中的晶格缺陷增多，从而提高该合金的室温断裂韧性。Kim41等人的研究表明，由于固溶强化作用及原子尺寸差别引起的弹性交互作用，在 Nb-Si 系合金中添加 V 可 提高合金的室温强度；另外，由于 V 的熔点较低，加入 V 将促使热扩散所控制的高温变形的发生，从而降低该合金的高温强度。研究显示，Nb-18Si-xV 系合金在 1500下的压缩屈 服强度随着 V 含量的增加而

29、降低。虽然研究者们在合金化元素对铌-硅基合金高温力学性能的影响方面做了大量研究，但缺乏系统性。因而未来研究工作的重点应聚焦到合金元素对相形成的影响、组织优化技术上 从而改善合金性能，同时改进合金制备工艺，这样才能更好地研究合金化元素对铌-硅基合 金高温力学性能的影响规律并实现其在航空等领域的应用。5相图计算在铌-硅基超高温合金组织分析与材料设计方面的应用相图被誉为材料设计的指导书、冶金工作者的地图和热力学数据的源泉，其重要性不言 而喻。如今，相图研究从以相平衡的实验测定进入了热化学与相图计算耦合的新阶段47， 而且结合第一性原理计算，可以获得更多相图计算所需的热力学数据。当今国际上最重要的 热

30、化学数据库和计算软件为 Thermo-Calc 和 FACT Sage，正在发展的新一代计算软件是 PANDAT。Bewlay 和 Chang 等人运用实验和相图计算相结合的方法，对 Nb-Ti-Si、Nb-Cr-Si、 Nb-Hf-Si、Nb-Si-Al、Hf-Ti-Si、Nb-Cr-Al、Nb-Si-B、Nb-Ti-Hf-Si 等合金相图做了深入研究， 为研究者们在铌-硅基合金组织分析和材料设计方面提供了一定的理论依据和实践指导。Thandorn11等人通过对比 Nb-24Ti-18Si-(8B)合金组织和 Nb-Si-B 三元相图在 1600下 的等温截面，证实了 Ti 对 Nb3Si

31、有强烈的稳定作用，且的存在还使得该稳定作用增强。195200205210215220225Grammenos36等人分析了 Nb-Hf-Si 和 Nb-Ti-Si 三元相图在 1500下等温截面的相平衡数据， 并和热处理后的 Nb-18Si-24Ti-5Hf 合金组织进行对比，总结出 Hf 和 Ti 的协同作用有稳定六方 -Nb5Si3 相的作用。Vellios27等人研究的 Nb-24Ti-18Si-5Sn-5Fe 合金在相形成方面的结果可用 Fe-Nb-Si 三元 相图来理解48。从该三元相图在 1150的等温截面可知，FeNb4Si 可以和 Nbss+-Nb5Si3 处 于三相平衡，而

32、Fe-(Nb, Ti)-(Si, Sn)伪三元合金组织中并未出现 FeNb4Si 相，因此 Fe 和 Ti 的协同作用破坏了合金的三相平衡，从而稳定了 3-1 型硅化物。Zelenitsas20等人通过分析 KZ4 合金组织和 Nb-Si-Cr 三元相图在 1000下的等温截面总 结出，在 Nb-Si-Cr 系合金中，Laves 相属于平衡相，而在 KZ4 合金中，由于 Ti 的加入引起 Cr 在 Nbss 中大量固溶从而抑制了 Laves 相的形成。在 KZ7 合金中，Si+Al 的含量为 23at. %， 根据 Nb-Ti-Si 三元相图，Nb-Ti-(Si, Al)伪三元合金组织处于过共

33、晶区，这与实际结果吻合。 从 Nb-Al-Si 三元相图在 1500下的等温截面可知，当 Al 超过 5at. %时会有 Nb3Al 相形成， 但 KZ7 合金中并未出现该相，Murayama49等人指出，只有当 Ti 含量低于 20at. %时才存在 Nbss、Nb5Si3 和 Nb3Al 的三相区。此外，在 KZ 系合金中，当 Cr/Al1 时，Al 的加入并未影 响 Laves 相的形成，这与 Nb-Cr-Al 三元相图中对 Laves 相稳定性研究结果一致。同时，从 Nb-Si-Cr 三元相图在 1000下等温截面推出的合金组织也吻合(Nb,Ti)-(Si,Al)-Cr 伪三元合金 的

34、实际结果。6结论铌-硅基超高温合金因其高熔点、适中的密度、较好的高温力学性能，被认为是 21 世纪 最具潜力的高温结构材料的候选者之一，但其较差的抗氧化性能限制了其在航空工业等领域 的应用。合金化可通过改变合金中的组成相、相结构及各相中成分分布来提高合金的综合性 能，尤其是抗氧化性能。目前研究的合金化元素较多，特别是对 Cr、Hf、Ti、Al 等元素的 合金化作用进行了大量研究，但在定量分析合金化元素对铌-硅基合金组成相的影响以及合 金化元素对相结构的影响机制等方面还不够深入。有些元素可提高合金的高温抗氧化性能， 但同时对合金的高温力学性能不利，这就要求从合金的综合性能出发系统地研究合金化元素

35、 的作用，另外，涂层技术是兼顾合金高温力学性能和抗氧化性能的重要手段。由于稀土活性 元素在高温合金抗氧化方面具有广泛的实践和应用，因此通过稀土活性元素的微合金化及其 改性涂层技术来提高铌-硅基合金的抗氧化性能可能会成为人们研究的重点；其次，热力学 相图计算在铌-硅基合金成分设计方面的作用越来越突出，但目前主要集中在三元或四元相 图的模拟和计算上，更多元的相图及合金凝固路径方面的计算还不成熟，这需要开发更为强 大的热力学数据库和相关计算软件。总之，结合多元铌-硅基合金相图和实验的方法进行合 金成分设计是提高其综合性能并实现其应用的必然趋势。致谢本文得到国家自然科学基金(No.51071124)及

36、博士点基金(20096102110012)的资助。参考文献 (References)2301 马朝利, 笠间昭夫, 田中良平. Nb/Nb5Si3 原位复合材料的开发研究 J. 金属热处理学报, 2000,21(2):83-88.2 Bewlay B P, Jackson M R, Zhao J C, et al. Ultrahigh-temperature Nb-silicide-based compositesJ. MRS BULLETIN, 2003, 28(9):646-653.3 Bewlay B P, Jackson M R, Zhao J C. A review of very-

37、high-temperature Nb-silicide-based compositesJ.235240245250255260265270275280285290295Metallurgical and Materials Transactions A, 2003, (34):2043-2052.4 Zhao J C, Westbriik J H. Ultrahigh-temperature materials for jet enginesJ. MRS BULLETIN, 2003,28(9):622-630.5 Schlesinger M E, Okamoto, Gokhale A B

38、, et al. The Nb-Si (Niobium-silicon) systemJ. Journal of PhaseEquilibria, 1993, 14(4):502-509.6 Bewlay B P, Jackson M R, Lipsitt H A. The balance of mechanical and environmental properties of a multielement niobium-niobium silicide-based in situ compositeJ. Metallurgical and Materials Transaction A,

39、1996, (27):3801-3808.7 Wsetbrook J H, Wood D L. Pest degradation in beryllides, silicides, aluminides, and related compoundsJ. Journal of Nuclear Materials, 1964, 12(2):208-215.8 Geng J, Tsakiropoulos P. Shao G. Oxidation of Nb-Si-Cr-Al in situ composites with Mo, Ti and Hf additionsJ. Materials Sci

40、ence and Engineering A, 2006, (441):26-38.9 Geng J, Tsakiropoulos P, Shao G. A thermo-gravimetric and microstrctural study of the oxidation ofNbss/Nb5Si3-based in situ composites with Sn additionJ. Intermetallics, 2007, (15):270-281.10 Zelenitsas K, Taskiropoulos P. Effect of Al, Cr and Ta additions

41、 on the oxidation behaviour of Nb-Ti-Si in situ composites at 800J. Materials Science and Engineering A, 2006, (417):269-280.11 Thandorn T, Taskiropoulos P. Study of the role of B addition on the microstructure of the Nb-24Ti-18Si-8BalloyJ. Intermetallics, 2010, (18):1033-1038.12 Wang Jun, Guo Xipin

42、g, Guo Jinming. Effects of B on the microstructure and oxidation resistance ofNb-Ti-Si-based ultrahigh-temperature alloyJ. Chinese Journal of Aeronautics, 2009, (22):544-550.13 Ma C L, Li J G, Tan Y. Effect of B addition on the microstructures and mechanical properties ofNb-16Si-10Mo-15W alloyJ. Mat

43、erials Science and Engineering A, 2004, (384):377-384.14 Ma C L, Li J G, Tan Y. Microstructure and mechanical properties of Nb/Nb5Si3 in situ composites inNb-Mo-Si and Nb-W-Si systemsJ. Materials Science and Engineering A, 2004, (386):375-383.15 Hu Y L, Vasiliev A, Zhang L C. Polymorphism in the Lav

44、es-phase precipitates of a quinternaryNb-Mo-Cr-Al-Si alloyJ. Scripta Materialia, 2009, (60):72-75.16 杨春艳,陈颖,沙江波. Cr 对 Nb-16Si-22Ti-2Al-2Hf 合金显微组织与高低温力学性能的影响 J.航空学报,2010, 31(9):1892-1899.17 Zhao J C, Jackson M R, Peluso L A. Determination of the Nb-Cr-Si phase diagram using diffusion multiplesJ. Acta Materialia, 2003, (51):6395-6405.18 Bewlay B P, Jackson M R. The Nb-Ti-Si ternary phase diagram: evaluation of liquid-solid phase equilibria inNb- and Ti-rich alloysJ. Journal of Phase Equilibria, 1997, 18(3):264-278.19 Bewlay B P, Jackson M R. The Nb-Ti-Si ternary p