DZ40M合金表面4种渗层的热腐蚀性能

在DZ38G高温合金表面制备了NiCr-CrAl、Co-Al、Al-Si和Al-Ti 4种改性的铝化物涂层,对比研究了4种涂层的组织结构和在900℃下的涂盐(25%NaCl+75%Na2SO4)热腐蚀行为。结果表明:在4种涂层中,Ti-Al涂层表面腐蚀产物连续致密,而且与基体结合紧密,表现出最优异的抗热腐蚀性能。     

4种改性的铝化物涂层对DZ38G合金热腐蚀性能的影响

在DZ38G高温合金表面制备了Ni Cr-Cr Al,Co-Al,Al-Si和Al-Ti 4种改性的铝化物涂层,对比研究了4种涂层的组织结构和在900℃下的涂盐(25%Na Cl(质量分数)+75%Na2SO4(质量分数))热腐蚀行为。结果表明:在4种涂层中,Al-Ti涂层表面腐蚀产物连续致密,而且与基体结合紧密,表现出最优异的抗热腐蚀性能。     

预氧化对Co-Al-W基高温合金高温氧化和热腐蚀行为的影响

将900℃常氧分压(900-PreO)、950℃常氧分压(950-PreO)和1000℃低氧分压(1000-LPreO)预氧化应用于Co-Al-W基高温合金,研究其高温氧化和热腐蚀行为,利用XRD、SEM和EDS表征了合金氧化层的结构和形貌特征。结果表明,采用900-PreO、950-PreO和1000-LpreO均可获得结构致密的预氧化层。1000℃氧化时,900-PreO预氧化层中的Cr2O3层进一步氧化而减薄,削弱了其对O及金属元素扩散的阻碍,致使氧化增重与未预氧化合金的情况相近;1000-LPreO预氧化生成的TiTaO4层易开裂,导致氧化层脱落严重,抗氧化性能较差;而950-PreO预氧化生成的CoCr2O4和Al2O3层致密且连续,氧化层的保护性强,氧化增重减缓。Co-Al-W基高温合金的热腐蚀中,950-PreO预氧化层中的CoWO4和Al2O3层阻止腐蚀介质进入合金基体,腐蚀增重锐减超过了80%。     

Ru含量对镍基高温合金抗热腐蚀性能的影响

采用沉浸法研究了不同Ru含量镍基高温合金的热腐蚀过程。采用扫描电镜观察了合金腐蚀层表面形貌,并利用电子探针观察腐蚀层横截面元素分布。结果表明,随着Ru含量增加,Al的氧化物层逐渐变得连续、致密。经相同时间腐蚀后,随着Ru含量的增加,表层腐蚀产物脱落程度逐渐变轻,合金的腐蚀增重速率逐渐降低。在本试验条件下,合金中加入3%的Ru就可以显著提高其热腐蚀抗力。     

一种新型定向凝固镍基高温合金抗热腐蚀性能的研究

研究了新型定向凝固镍基高温合金DZ68的抗热腐蚀性能,并与K438合金进行了比较.结果表明:热处理态DZ68合金组织中几乎没有(γ+γ')共晶,碳化物尺寸小,其整体组织比较均匀;在热腐蚀过程中发生比较均匀的腐蚀,其外腐蚀层的腐蚀产物主要是(Ni,Co)Cr2O4,内腐蚀层的腐蚀产物主要是Al2O3.热处理态K438合金组织中存在较多的(γ+γ')共晶和数量较多、尺寸较大的长条状碳化物,组织均匀性较差;在热腐蚀过程中发生不均匀腐蚀,其外腐蚀层的腐蚀产物主要是NiO,内腐蚀层的腐蚀产物主要是CrS.两种合金中Ti元素的偏析有促进其它元素偏析的倾向,使合金组织的均匀性恶化,热腐蚀均匀性变差.在本实验条件下,DZ68合金的抗热腐蚀性能略好于K438合金.     

Ti含量对镍基高温合金抗热腐蚀性能的影响

采用涂盐方法研究了不同Ti含量的镍基高温合金的热腐蚀过程。研究发现,在900℃涂盐条件下,Ni基高温合金中加入质量分数为0.55%的Ti就可以显著提高合金自身的热腐蚀抗力,并且随着Ti含量增加,合金的热腐蚀抗力进一步增强。研究认为,合金中加入Ti后,能促使合金表层形成致密、连续的Cr2O3层,并且随着Ti含量增加,Cr2O3层厚度增加,Al2O3层逐渐向外腐蚀层迁移,从而提高了合金的热腐蚀抗力。     

合金元素Si—Al—Cr对铸铁高温腐蚀性能的影响

论述了合金元素Si、Al、Cr的耐高温腐蚀性能,上述三种元素在高温下形成氧化膜的PB比在1－2间,电导率较小和较少的晶格缺陷,并且具有良好的热力学稳定性,可起到很好的高温防护作用,是耐热铸铁的首选元素。     

铼对CoNiCrAlY涂层合金抗热腐蚀性能的影响

对一种掺3%～5%(质量分数,下同)铼(Re)的CoNiCrAlY燃气轮机用高温涂层合金在1000℃进行热腐蚀实验,利用X射线衍射、SEM和EDS分析其热腐蚀行为。结果表明,无论掺杂Re与否,涂层合金均产生内氧化现象;与不掺杂Re的合金相比,CoNiCrAlY合金中Re的加入能够减小贫Al区的厚度,稳定α-Cr(Re)相,有利于Cr2O3氧化膜的形成,进而阻挡了熔融的Na2SO4与基体的接触,防止熔盐对基体的热腐蚀。     

不同Cr含量对镍基高温合金抗热腐蚀性能的影响

采用涂盐方法研究了不同Cr含量镍基高温合金的热腐蚀过程,利用XRD确定腐蚀产物相结构和采用电子探针观察腐蚀层前沿元素分布情况。结果表明,在900℃涂盐条件下,随着Cr含量增加,合金的热腐蚀抗力逐渐增强。合金中加入Cr后,能促使合金表层形成致密、连续的Cr2O3层,并且随着Cr含量增加,Cr2O3层厚度增加,Al2O3层逐渐向外腐蚀层迁移,从而提高了合金的热腐蚀抗力。     

高温预氧化膜锆合金的腐蚀性能

南韩高等工程研究院和汉阳大学材料科学与工程系对用于核燃料包套的锆-4合金表面进行了预氧化处理，并研究了处理后的合金在360℃下的腐蚀性能。他们将常规的锆-4合金用20ψ%氧气加80ψ%氩气的混合气体分别在700℃和1100℃下退火以形成预氧化膜，随后将形成预氧化膜的合金在装有纯净水的高压釜中进行氧化试验，试验温度为360℃，压力为1800MPa。合金在混合气体中预氧化时形成的预氧化膜厚度与氧化时间的关系可用下式描述：     

Compositional Factors Affecting Protective Alumina Formation Under Type II Hot Corrosion Conditions

The Type II (700 °C) hot corrosion resistance of Ni–36Al (at.%) base alloys with various additions of Pt, Co, and/or Cr was investigated. It was found that the addition of either 5 at.% Pt or 5 at.% Cr was highly beneficial, i.e., extended the protective incubation stage. This was shown, via a thorough examination of the scales formed on these alloys during 700 °C oxidation, to be due to an enhanced ability to rapidly form a protective, pure Al₂O₃ scale. Addition of either 5 at.% Cr or 5 at.% Co to a Ni–36Al–5Pt alloy was found to be highly detrimental. These latter results are explained by examining subsurface phase transformations that occur during exposure; extensive transient oxidation was also found to play a significant role in the presence of Co.     

一种定向凝固Co基合金的热腐蚀行为

利用箱式电阻炉、SEM等手段,研究了一种定向凝固Co基合金在不同介质中的热腐蚀行为及机理。研究结果表明:合金在Na2SO4中的热腐蚀最为严重,在75%Na2SO4+25%NaCl中的热腐蚀程度最轻。合金在Na2SO4中的热腐蚀过程中主要发生了酸性熔融反应,形成了Al2(SO4)3,Cr2Ni3,Cr4Ni15W和Al4CrNi15等腐蚀产物,而在NaCl中的热腐蚀主要发生了活性氧化反应,合金在75%Na2SO4+25%NaCl中热腐蚀时,部分酸性熔融反应和活性氧化反应受到抑制,主要形成了一系列的Ni-S化合物。     

Hot Corrosion Behavior of a Cr-Modified Aluminide Coating on a Ni-Based Superalloy

A Cr-modified aluminide coating is prepared on a Ni-based superalloy using arc ion plating and subsequent pack cementation aluminizing.Hot corrosion behavior of the Cr-modified aluminide coating exposed to molten Na2SO4/K2SO4(3:1) or Na2SO4/NaCl(3:1) salts at 900 °C in static air are evaluated as well as the aluminide coating.The results indicate that compared with the aluminide coating,the anti-corrosion properties of the Cr-modified aluminide coating in the both salts are improved,which should be attributed to the beneficial effect of the Cr in the coating.The corrosion mechanism of the Cr-modified aluminide coating,especially the role of Cr in the mixture salt corrosion,is discussed.     

一种镍基单晶合金在不同介质中的热腐蚀行为

利用高温热处理炉、扫描电镜和X射线衍射仪等研究了镍基单晶合金在Na2SO4、NaCl以及75％ Na2SO4+25％NaCl中的热腐蚀行为.结果表明:在700℃腐蚀10h时,镍基合金在75％Na2SO4+25％NaCl溶液中的热腐蚀最为严重,其次为Na2SO4,在NaCl中的热腐蚀程度最轻;合金在Na2SO4溶液中主要发生氧化-硫化反应,腐蚀产物主要由Al2O3、NiO、Cr2S3、Ni3S2、NiCr2O4和TiS组成;在NaCl溶液中的热腐蚀主要发生氧化反应,腐蚀产物主要由Na2CrO4、NiO和Al2O3组成;在75％Na2SO4+25％NaCl溶液中的热腐蚀以氧化-硫化为主,腐蚀产物主要为Al2O3、NiO、TiO2、CrO、CrS、Ni3S2以及少许CoCr2S4.     

Corrosion Behavior of IN-800 Superalloy in Waste-Incineration Environments: Hot Corrosion by Molten Chlorides

The corrosion resistance of the IN-800superalloy in contact with a molten mixture of (52-48)mol.% PbCl₂-KCl, similar to that found inwaste-incineration plants, has been studied. Thecorrosion kinetics have been analyzed using continuous-currentelectrochemical techniques and electrochemical-impedancespectroscopy (EIS). Studies were performed to determinethe influence of temperature and of the presence of carbon in the salt on the corrosion rate.Scanning electron microscopy (SEM) and electron probemicroanalysis (EPMA) were used as additional techniquesto analyze the corrosion products in order to elucidate the corrosion mechanism.     

The Effects of Hot Corrosion Pits on the Fatigue Resistance of a Disk Superalloy

The effects of hot corrosion pits on low-cycle fatigue life and failure modes of the disk superalloy ME3 were investigated. Low-cycle fatigue specimens were subjected to hot corrosion exposures producing pits, then tested at low and high temperatures. Fatigue lives and failure initiation points were compared to those of specimens without corrosion pits. Several tests were interrupted to estimate the fraction of fatigue life that fatigue cracks initiated at pits. Corrosion pits significantly reduced fatigue life by 60 to 98%. Fatigue cracks initiated at a very small fraction of life for high-temperature tests, but initiated at higher fractions in tests at low temperature. Critical pit sizes required to promote fatigue cracking were estimated based on measurements of pits initiating cracks on fracture surfaces.     

Pt-Al涂层对一种镍基单晶高温合金抗热腐蚀行为的影响

采用电镀Pt和化学气相沉积渗铝法在一种镍基单晶高温合金表面制备Pt-Al涂层,该涂层为单一β-(Ni,Pt)Al相结构.选用涂盐法分别在无涂层和Pt-Al涂层试样表面涂覆Na2SO4盐,并在900℃常压炉中进行热腐蚀实验.通过热腐蚀动力学、热腐蚀产物、热腐蚀宏观表面形貌和微观结构的对比,分析Pt-Al涂层对镍基单晶高温合金热腐蚀行为的影响.采用XRD、SEM、EDS和EPMA等检测方法进行分析.实验结果表明:经900℃热腐蚀后,Pt-Al涂层可以提高基体合金的抗热腐蚀性能,Pt-Al涂层试样的热腐蚀速率小于无涂层试样;β-(Ni,Pt)Al相中的Pt原子能够抑制S原子向β-(Ni,Pt)Al相中扩散,将S原子阻隔在氧化物-金属界面处,从而降低基体合金的热腐蚀速率;Pt原子也能够将大量难熔的Ta原子阻隔在互扩散区内,仅有少量的Ta原子扩散到氧化物中,减少了Ta2O5的形成;此外,Pt-Al涂层能够在一定程度上抑制氧化膜-金属界面处孔洞的形成.     

Influence of Hot Corrosion on High Temperature Creep Rupture for Single Crystal Superalloy DD3

ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＨｏｔＣｏｒｒｏｓｉｏｎｏｎＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｒｅｅｐＲｕｐｔｕｒｅｆｏｒＳｉｎｇｌｅＣｒｙｓｔａｌＳｕｐｅｒａｌｌｏｙＤＤ３ＣａｏＰｅｎｇ，ＨｕａｎｇＢａｉｙｕｎ，ＨｅＹｕｅｈｕｉ（曹鹏）（黄伯云）（贺跃辉）（Ｐ...     

M951镍基高温合金与Al-Si涂层的高温热腐蚀行为研究

以M951镍基高温合金为对象,研究了Al-Si涂层和M 951合金在Na2SO4+25%K2SO4和Na2SO4+25%Na Cl盐溶液中的热腐蚀行为。结果表明,Al-Si涂层的存在可以减少M 951合金的热腐蚀。Al-Si涂层和M 951合金在Na2SO4+25%K2SO4盐溶液中的热腐蚀程度相对较小。