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高温金属间化合物合金是一类极具有潜力的新型高温结构材料。特别是,镍基高温金属间化合物合金因其良好的抗腐蚀性和抗氧化性、高弹性模量、高导电、导热性、相对较低的密度等优异性能,同时还有明显反常的强度-温度特性(即R特性),不仅在航空、航天领域中具有广阔的应用前景,而且也是交通运输、化工、机械等许多工业部门重要的高温材料。但是,与其它高温金属硅化物合金一样,镍-硅系高温合金高的室温脆性和低的高温强度限制着它的广泛应用,同时也是人们一直关注的焦点。本文基于材料复合化改性原理,以Ni粉和Si粉为原料,采用电弧熔炼制备了几种Ni-Ni3Si型复相合金材料试样。同时,采用XRD、OM、SEM和EDS等分析手段对试样进行了物相组成、显微结构和微区成分分析,并对各种成分试样的体积密度、力学性能及其组织稳定性进行了分析研究,得到如下几点主要结论:(1)对不同成分的试样进行物相分析,表明Ni-Si系合金试样的主要物相为Ni3Si、Ni,在不同Si成分的合金试样中,都有Ni31Si12和Ni74Si26的存在,它们都是亚稳相,通过高温退火可以消除。共晶合金具有片层状的组织,且部分区域的共晶组织为非常规则的片层状结构。通过能谱分析表明,在共晶成分处,Ni相中固溶了13.29at%的Si,形成了Ni的固溶体Niss,Ni3Si相中,有9.28at%的Ni固熔在Ni3Si相中。(2)合金试样随着Si含量的不同,硬度值呈明显上升趋势,硬度值在495HV~673HV之间。试样的抗弯强度随着Si含量的增加呈降低的趋势,Ni相的析出有助于提高合金断裂韧性,当Si含量为21.41(at.%)试样的抗弯强度和抗压强度达到最大。共晶试样的抗弯强度和抗压强度以及硬度值都处在中间,并且观察50千克重量下的压痕,没有发现裂纹产生,说明Ni-Si共晶合金的综合性能较好。(3)通过在不同温度下保温不同时间,在900℃保温30h后,合金的物相为Ni3Si相和Ni相,随着保温时间的延长,晶粒尺寸变化范围不大,片层尺寸基本不变,组织比较稳定。在1000℃和1100℃保温,合金已经开始氧化,随着保温时间的延长,Ni3Si的超结构峰消失了,且组织极不稳定。通过共晶合金在三个温度和三个时间的对比,随着温度的升高,合金的片层逐渐增大,并区域球化,片层量减少,相比较而言,片层状组织比非片层具有较好的稳定性。合金保温后的硬度都比保温前的硬度高。