GH4720Li合金高温氧化行为研究

采用静态增重法测定了GH4720Li合金在650~900℃的氧化动力学,并利用SEM、EDS和XRD手段分析了不同温度下氧化膜的组成及结构,据此对GH4720Li合金的氧化机制进行了研究。结果表明,GH4720Li合金在900℃以下属完全抗氧化级。750℃以下,GH4720Li合金的氧化速率随温度升高缓慢增加,氧化膜主要由(Cr0.88Ti0.12)2O3和Cr2Ni O4组成;超过750℃,合金的氧化速率显著增加,氧化层主要由(Cr0.88Ti0.12)2O3和Ti O2组成。Ti的含量沿氧化层厚度方向由里向外逐渐增加,而Cr的分布规律正好相反。合金氧化动力学遵循抛物线规律,氧化机制由初始表面生成反应控制转变为扩散机制控制。     

新型低Cr镍基合金GH3535高温氧化行为

采用静态增重法,研究了GH3535合金在700~980℃温度范围内空气中的恒温氧化行为。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和电子探针(EPMA)分析了GH3535合金高温氧化膜表面与截面形貌、表面氧化膜的相组成以及氧化层中元素分布情况。结果表明GH3535合金在700℃氧化后表面氧化膜无明显剥落,氧化动力学曲线遵循立方规律,氧化膜厚度4μm左右。870和980℃时氧化物出现剥落,870℃下无内氧化现象发生。GH3535合金在3个温度下的氧化速率分别为0.064,0.073和0.200 g·(m2·h)-1,根据氧化等级评定,700和870℃时属于完全抗氧化等级;而980℃时GH3535合金转变为抗氧化等级。GH3535合金700℃时氧化膜主要组成是外层Ni O和Ni Fe2O4等复合氧化物,中间层是Cr2O3,Ni Cr2O4,Mo O2和Ni Mn2O4等氧化物;870℃氧化膜分层同700℃一致,但外层Ni O含量降低,内层Cr2O3厚度增加;980℃时外层Ni O已剥落掉,露出内部Cr2O3等氧化层,并出现了Al2O3内氧化层。     

一种新型耐650℃高温钛合金的氧化行为

研究了新型耐650℃高温钛合金Ti650在600～700℃下的氧化行为。通过氧化增重试验研究了氧化动力学规律,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析了氧化膜的相结构和表面形貌,同时测试了氧化层对力学性能的影响。结果表明,Ti650合金氧化过程分为氧化初始阶段(<50 h)和氧化稳定阶段(50～100 h)。氧化初期质量增益迅速上升,当氧化时间超过50 h后,氧化速度减慢并趋于平稳,氧化进入稳定阶段。Ti650合金的氧化反应指数n值大于2,表明Ti650合金在700℃以下具有良好的抗氧化性能。Ti650合金的氧化反应产物主要为TiO₂,呈颗粒状。随着氧化温度的升高和氧化时间的延长,TiO₂颗粒尺寸增大。     

富氧气氛下高温合金氧化特征及机理

 对GH169、GH202、GH642和GH586高温合金在900~1 200 ℃富氧气氛中的氧化行为等进行了系统研究。发现高温合金在富氧中表现出与空气完全不同的氧化特征,即从氧化增重转变成氧化失重,且随温度增加而明显。同时发现高温合金GH202在空气和富氧下氧化增重和失重都较同类合金低,高纯富氧下表现更为突出。并结合SEM、EDS等对合金在富氧中氧化物种类和形成机理等进行了分析。     

TC4合金特高温下的氧化行为研究

通过Gleeble-1500热模拟机研究了特高温下TC4合金的氧化行为。结果表明，1300℃以上的氧化随着氧化温度的升高和保温时间的延长，氧化增重持续增加，并远远大于1150℃时的氧化增重：氧化产物中的V2O5具有挥发性，在合金的外表层无法形成保护性的Al2O3氧化膜，次外层中TiO2氧化膜和Al2O3氧化膜在低于1150℃温度时有一定的抗氧化作用，在1300℃以上形成的氧化膜以疏松的TiO2为主。     

Cu30Ni10Cr8Al2Zr合金的组织结构与高温氧化行为

利用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等分析方法研究了Cu30Ni10Cr8Al2Zr合金的组织结构及其在700,800和850℃空气中的高温氧化行为。结果表明:合金的铸态组织较粗大,合金的相结构主要由α-Cu固溶体相和β富Cr相组成,在晶界上存在Zr的偏聚。950℃均匀化退火2 h后晶粒得到细化。当氧化试验温度为700℃时,合金表面生成了主要由Cu,Ni组成的不完全氧化物膜,并且有少量"棉絮状"复合氧化物析出;该温度下合金的氧化动力学符合抛物线规律。当氧化试验温度为800,850℃时,合金表面形成了连续、致密的Al2O3保护膜,在氧化膜和合金基体之间形成了一层富Cr的内氧化层;氧化层与基体之间结合紧密,氧化层厚度随试验温度的升高而增大,在800,850℃温度下合金的氧化动力学符合立方抛物线规律。综合分析表明合金在800和850℃下均具有良好的高温抗氧化性。     

GH648合金高温抗氧化性能的研究

GH648是一种时效硬化型镍基高温合金,主要用作航空发动机的启动机900℃以下的抗氧化承力件.在高温下,该合金不仅要有较高的强度,而且还要有较好的抗氧化性能.为此,本文探讨了GH648合金高温氧化机理并简单分析了C元素对合金抗氧化性能的影响.结果表明,GH648合金在空气中氧化时,其氧化膜主要为Cr2O3,该合金的氧化是以Cr在Cr2O3中的扩散为控制因素的;合金在低于900℃的空气中氧化时属于完全抗氧化级.随C含量的升高,合金的抗氧化性能降低.     

TA15钛合金高温氧化行为

研究TA15钛合金在750~950℃,空气中氧化1~150 h的氧化动力学规律,采用SEM、XRD及EPMA测试技术分析该合金氧化层的显微组织形貌、相组成和复合结构,并对氧化膜的生成机理进行探讨。结果表明:合金在750、850和950℃温度下的氧化行为均符合抛物线规律,但在950℃以上随氧化温度的升高和保温时间的延长,氧化质量增加值持续升高,并远大于750℃和850℃时的氧化质量增加。750℃和850℃下氧化150 h后,合金氧化层结构为TiO2/Al2O3/TiO2/基体;950℃下氧化150 h后合金的氧化层结构为TiO2/Al2O3/TiO2/Al2O3/TiO2/Ti3Al/基体。     

含Laves相TiCr2钛铬合金的高温氧化特性

研究了含铬18%～35%(质量分数)及Laves相TiCr2钛铬合金在650,700和780℃温度下的抗氧化性能.试验结果表明,含铬量对过共析钛铬合金的抗氧化性能有显著影响.在相同条件下,含铬量低于21%的合金的抗氧化性能不如纯钛,而含铬量达到26%以上时,抗氧化性能比纯钛高2～3倍.含TiCr2钛铬合金在高温下既发生了外氧化又发生了内氧化.外氧化层没有抗氧化保护作用.铬合金化提高含TiCr2钛铬合金的抗氧化性能主要是由于形成了连续、致密的含铬内氧化层.钛铬合金的高温抗氧化性能对氧化温度敏感,氧化温度提高,则抗氧化性能明显降低.     

稀土元素La对GH230合金1000℃抗氧化性能的影响

 对加入稀土La 0～0.087％（质量分数）的GH230合金进行了1000℃恒温氧化实验。实验结果表明:适量La能有效地提高GH230合金的抗氧化能力和增强表面氧化膜的剥落抗力。但当合金中La含量达到0.087％（质量分数）时,合金中析出富La相会降低其氧化抗力。     

铝对HP40合金高温抗氧化性能的影响

 采用增重法研究了w(Al)=5%~10%的HP40合金在1 200 ℃×30 h空气中的抗氧化性能。结果表明,铝可显著提高合金的高温抗氧化性能,而且合金的高温抗氧化性能随铝含量增加而提高。1 200 ℃时,合金氧化增重与氧化时间的关系呈抛物线规律,氧化速率随氧化时间延长而逐渐下降。加入铝,改变了合金氧化膜层的物相组成和致密度,含铝合金的氧化层中含有Al2O3,而且Al2O3量随铝加入量增加而增多。     

Effect of silicon on oxidation behavior of GH3230 alloy

The high temperature oxidation behavior of GH3230 was investigated at 1100?? in air by means of TGA, XRD and SEM. The precipitation process of oxides is visually described. The results show that: the effect of Si element on high temperature oxidation of alloy is mainly reflected in two aspects. On the one hand, Si slows down the diffusion of Mn element in the oxidation process of alloy and causes difference in the composition of oxide scale after high temperature oxidation of GH3230 alloy; the main components of the oxide scale on the surface after oxidation at 1100?? of the alloy that exclude Si elements are MnCr2O4 and Cr2O3, and of the alloy that contain Si element are Cr2O3. On the other hand, SiO2 is formed in the early stage of the oxidation of the alloy, which plays an important role in the further oxidation of the alloy and contributes to suppress the volatilization of chromium oxide in the later stage of oxidation.     

蒸汽温度对G115钢氧化行为的影响

研究了马氏体耐热钢G115在600~700℃的蒸汽氧化行为。通过对氧化增重的测量得到了不同温度下的氧化动力学曲线。采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)及其附带的能谱仪(EDS)对氧化皮的形貌和结构进行了分析。氧化增重结果表明,G115钢600℃的氧化速率显著低于650和700℃。650℃前150 h的氧化增重比700℃低,后期反而比700℃的氧化增重更高。氧化皮形貌和结构的观察结果表明,600℃形成的氧化皮由氧化皮外层、氧化皮内层和内氧化区组成,氧化皮中无明显的富Cr层。在650和700℃氧化时,早期的氧化皮中含有内氧化区,但内氧化区随着氧化时间延长而逐渐消失,外氧化的富Cr在氧化皮/基体界面附近形成。700℃时内氧化区向外氧化层的转变比650℃更快。升高温度一方面使扩散系数提高而加速整体氧化速率,另一方面降低了外氧化转变所需的Cr临界值而促进外氧化富Cr层形成,进而延缓氧化。总的来说温度对G115钢的蒸汽氧化行为具有复合影响。     

镍基合金C276在超临界水中的腐蚀行为

研究镍基合金C276在550~650℃/25 MPa超临界水中的腐蚀特性.采用腐蚀增重、扫描电镜、能谱和X射线衍射方法分析材料的氧化动力学、氧化膜形貌、合金元素分布和组织结构.结果表明,C276合金在超临界水中以均匀腐蚀为主,其腐蚀增重服从抛物线生长规律.当温度由550℃升高到600℃时,材料的腐蚀增重大约升高到3倍;当温度进一步升高到650℃时,材料的腐蚀增重反而下降.C276合金表面氧化膜分层不明显,氧化膜的主要成分为（Ni,Fe）Cr₂O₄,同时其表层离散分布着大量的NiO氧化物颗粒.C276合金表面氧化膜的保护性能主要取决于氧化膜内Cr含量,Cr含量越高其结构越致密,从而保护性能也越好.      

Effect of Yttrium Alloying on Intermediate to High-Temperature Oxidation Behavior of Mo-Si-B Alloys

The oxidation behavior of 0.2 Y-alloyed Mo-9Si-8B (at. pct) was investigated in a wide temperature range from 923 K to 1673 K (650 °C to 1400 °C). Formation of a thin yttrium-silicate scale at the outer layer along with the thick silica-rich inner layer containing Y-rich oxide inclusions was detected beyond 1573 K (1300 °C). A substantial improvement in the oxidation resistance of the alloy could be realized at 1073 K to 1273 K (800 °C to 1000 °C) with the addition of yttrium. The formation of a viscous silica-rich protective scale could prevent the permeation of MoO₃ at the initial stages of oxidation at this temperature regime. The growth of the internal oxidation zone followed a parabolic rate at 1273 K to 1673 K (1000 °C to 1400 °C), and the activation energy values calculated for both the outer oxide scale and internal oxidation zone formation indicated the inward diffusion of oxygen as the dominant rate controlling mechanism. The microstructural and kinetic data obtained for internal and external oxidation indicate that yttrium-silicate scale reduces the inward diffusion of oxygen, thereby improving the oxidation resistance of the alloy at high temperatures in any oxidizing environment.     

改型GH4133A合金长期时效的性能稳定性研究

对经过标准热处理改型GH4133A合金,在650、700和750℃进行长时间的时效处理,测量其室温拉伸和冲击性能、硬度、400℃拉伸性能和在750℃/343 MPa条件下持久性能.结果表明:在650℃和700℃下时效时,合金的性能变化规律一致,性能具有良好的稳定性.而在750℃时效时,合金的室温拉伸和400℃拉伸性能在时效500 h以前保持稳定,500 h以后随时效时间的增长而下降;合金的室温冲击性能在时效300 h以前保持稳定,300 h后下降;合金在750℃/343 MPa条件下,在时效600 h以前,持久性能寿命很稳定,基本保持在100 h左右,时效600 h以后的持久寿命迅速下降.     

Interfacial Behavior of Sulfur and Yttrium in Yttrium Modified Ni3Al-Based Alloy IC6 during High Temperature Oxidation Process

Ａｋｉｎｄｏｆｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄａｌｌｏｙ,ＩＣ6,ｗｉｔｈｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＮｉ(75～85)Ａｌ(130～150)Ｍｏ(002～01)Ｂ(%,ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ)ｈａｓｂｅｅｎｒｅｃｅｎｔｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｓｏｎｅｏｆｔｈｅｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｔｅｒｉａｌｓｕｓｅｄｆｏｒａｄｖａｎｃｅｄｊｅｔｅｎｇｉｎｅｂｌａｄｅｓａｎｄｖａｎｅｓｏｐｅｒａｔｉｎｇｉｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒａｎｇｅｏｆ1050～1150℃[1].Ｔｈｅ…     

Influence of yttrium addition on high temperature oxidation resistance of single crystal superalloy

Two experimental single crystal superalloys Y-free alloy and Y-containing alloy were cast in the directionally solidified furnace, while other alloying element contents were basically kept unchanged. T...