5Si3、SiOx（x=1，1.5，2）以及 ZrOx（x=1，1.5，2）相。W5Si3為連續(xù)分布相，SiOx和ZrOx顆粒均勻分布在基體中，尺寸分別為1.0~2.5 μm和0.7~2.7 μm，且ZrOx顆粒常與SiOx顆粒共生。W5Si3對(duì)合金的抗氧化性能起到關(guān)鍵作用，添加Zr有助于W5Si3相的形成，其相面積達(dá)到了70.2%。在1000 ℃大氣環(huán)境中W-Si-Zr合金的氧化速率約為W-Si合金的1/2，純W的1/36。"/>

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自鈍化W-Si-Zr合金的組織結(jié)構(gòu)和抗氧化性能
作者:
作者單位:

1.華中科技大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料成形與模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430074;2.武漢理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430070

作者簡(jiǎn)介:

通訊作者:

中圖分類號(hào):

TG146.4+1

基金項(xiàng)目:

國(guó)家磁約束核聚變能發(fā)展研究專項(xiàng)（2018YFE0306104）；材料成形與模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題研究基金（P2023-024）


Microstructure and Oxidation Resistance of Self-Passivating W-Si-Zr Alloys
Author:
Affiliation:

1.State Key Laboratory of Materials Processing and Die and Mould Technology,School of Materials Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China;2.School of Materials Science and Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China

Fund Project:

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    摘要:

    采用機(jī)械合金化和放電等離子體燒結(jié)技術(shù)制備了W-Si-Zr自鈍化合金。利用XRD、XPS、SEM及EPMA等測(cè)試方法，表征了合金的微觀組織結(jié)構(gòu)，并測(cè)試其抗氧化性能。結(jié)果表明：合金包括富W、W5Si3、SiOx（x=1，1.5，2）以及 ZrOx（x=1，1.5，2）相。W5Si3為連續(xù)分布相，SiOx和ZrOx顆粒均勻分布在基體中，尺寸分別為1.0~2.5 μm和0.7~2.7 μm，且ZrOx顆粒常與SiOx顆粒共生。W5Si3對(duì)合金的抗氧化性能起到關(guān)鍵作用，添加Zr有助于W5Si3相的形成，其相面積達(dá)到了70.2%。在1000 ℃大氣環(huán)境中W-Si-Zr合金的氧化速率約為W-Si合金的1/2，純W的1/36。

    Abstract:

    Self-passivating W-Si-Zr alloys were prepared by mechanical alloying and spark plasma sintering. Microstructures of alloys were characterized by XRD, XPS, SEM and EPMA, and their oxidation resistance was tested. The results show that the alloy contains W-enriched, W5Si3, SiOx (x=1, 1.5, 2) and ZrOx (x=1, 1.5, 2) phases. The W5Si3 phase distributes continuously. SiOx and ZrOx particles are dispersed in the matrix with the sizes of 1.0–2.5 μm and 0.7–2.7 μm, respectively, and ZrOx particles are often associated with SiOx particles. The W5Si3 plays a key role in the oxidation resistance of the alloy. The addition of Zr contributes to the formation of W5Si3 phase, whose area reaches 70.2%. The oxidation rate of W-Si-Zr alloy is about 1/2 of that of W-Si alloy and 1/36 of that of pure W at 1000 ℃ in the air.

    參考文獻(xiàn)
    相似文獻(xiàn)
    引證文獻(xiàn)
引用本文

張世榮,陳時(shí)杰,王銳,葉超,薛麗紅,周啟來(lái),嚴(yán)有為.自鈍化W-Si-Zr合金的組織結(jié)構(gòu)和抗氧化性能[J].稀有金屬材料與工程,2025,54(3):741~746.[Zhang Shirong, Chen Shijie, Wang Rui, Ye Chao, Xue Lihong, Zhou Qilai, Yan Youwei. Microstructure and Oxidation Resistance of Self-Passivating W-Si-Zr Alloys[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2025,54(3):741~746.]
DOI：10.12442/j. issn.1002-185X.20230722

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歷史
  • 收稿日期:2023-11-14
  • 最后修改日期:2024-01-03
  • 錄用日期:2024-01-05
  • 在線發(fā)布日期: 2025-03-25
  • 出版日期: 2025-03-25