镍基高温合金是应用最广泛的高温合金之一,是制造现代航空发动机、液体燃料火箭发动机和各种燃气轮机的重要金属材料,在航空发动机和燃气轮机上,有大约50％的材料是镍基高温合金.当前所使用的镍基高温合金大都是从20CrNi合金发展而来的.当前镍基高温合金已有了很大的发展,资料上一般认为由于镍在高温(800℃)时可以使碳纤维石墨化,从而降低碳纤维对基体的增强效果,所以,不适于用碳纤维来增强镍基材料.该论文主要研究的是先在碳纤维表面镀上一层不和碳纤维发生反应的金属铜隔离层,然后用粉末冶金方法制造出短碳纤维增强镍基复合材料,然后根据Larson-Miller参数方程对复合材料进行高温模拟,并对经过热处理之后的复合材料的力学性能进行测试,和20CrNi合金进行比较,得出如下结论:(1)实验结果和Larson-Miller参数方程吻合的很好,这可以说明利用Larson-Miller参数来对材料的设计寿命进行模拟显示出良好的准确性和实用性,利用Larson-Miller参数来对材料的设计寿命进行模拟可以成为材料设计中的行之有效的好方法,它不仅适用于钢的回火工艺设计,也适用于其它合金材料在高温下的材料行为及蠕变过程的设计.(2)将镀铜碳纤维复合丝和金属镍复合,得到的复合材料具有很好的高温力学性能.实验发现,用该方法所制得的复合材料室温拉伸强度可以比20CrNi合金高22％左右,比纯Ni材料高大约24％左右;室温硬度可以比20CrNi合金高大约11％左右.在1200℃保温40h后碳纤维增强镍基复合材料的拉伸强度只比20CrNi高3.3％左右,但是,要比纯Ni材料要高大约47％左右;1200℃时,复合材料的硬度比20CrNi合金高大约15％左右.在室温下复合材料的延伸率是20CrNi的2.5倍,断面收缩率是20CrNi的1.8倍左右.在1200℃保温40h后,复合材料的延伸率比20CrNi高12％左右,其断面收缩率是20CrNi合金的2.2倍.