氧化物弥散强化高温合金(oxicde dispersion streng-thened superalloy)

以一种超细氧化物质点极其均匀地分布于基体中(在高温起强化作用)的粉末冶金高温合金。简称ODS高温合金。O DS高温合金中，氧化物质点的选择是关键。应该选择生成热高、熔点高且化学结构稳定、不溶于基体、扩散速率小、相界面能低和与基体结合牢固的氧化物质点。符合上述条件的氧化物质点有ThO₂和Y₂O₃。ThO₂具有放射性，因此Y₂O₃氧化物成为世界各国都采用的主要弥散相。氧化物弥散相含量提高，虽然能使合金强度上升，但塑性降低太大，故含量要适当，一般在0.5％～2％之间。当弥散相含量一定时，ODS高温合金的力学性能在很大程度上取决于弥散相质点的大小和分布。要求弥散相质点的颗粒尺寸小于0．05μm，分布均匀，颗粒间距最好控制在0.01～0.1μm范围内。变形高温合金和铸造高温合金的时效强化(见高温合金强化)都是依靠第二相从基体析出来实现的，当温度高于固溶温度时，就会失去强化作用，因此其最高工作温度必然受强化相固溶温度的限制。ODS高温合金中的氧化物质点是外来添加的，熔点高、化学性能和结构稳定，不与基体发生反应，因此突破了固溶温度的极限。

特点   ODS高温合金有如下几个特点：(1)使用温度高。普通高温合金的强度只能保持到0.7Tm (Tm是合金的熔点)，而ODS高温合金的强度可以保持到0.857 Tm ，从而使工作温度提高100～200^oC。(2)屈服强度高。ODS高温合金的屈服强度不但绝对值很高，而且接近拉伸强度。(3)高温蠕变性能好。ODS高温合金在高温下长期工作后，显微组织仍然稳定，因而显示出其突出的高温蠕变性能。

制备方法    制备ODS高温合金的工艺有化学共沉淀法、内氧化法、热解法和机械混合法等，其中化学共沉淀法是比较成熟的方法。该工艺是将合金组成元素的水溶性盐配制成混合水溶液，然后与沉淀剂反应生成共沉淀物，经过洗涤、干燥、分解还原成金属粉末，不能还原的氧化物留作弥散强化相颗粒存在于金属中，然后按一般粉末冶金法加工成形。1960年美国杜邦公司发明该法并获得专利，制造出世界第一个ODS合金TD—Ni，尔后又出现TD—Ni—Cr、TD—Ni—Cr-Mo等ODS高温合金。中国于1965年开始进行了这方面的研究，并建成了小批量生产基地。表中列出了美国研制的ODS高温合金的成分。化学共沉淀法工艺也有其局限性，铝、钛的氧化物在镍基合金熔点上下很难被氢还原，因此该工艺无法获得高温合金赖以时效强化的合金元素铝和钛。

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