不同方法制备的Ni-20Cr合金热腐蚀行为研究

研究了机械合金化、熔炼方法制备的Ni-20Cr合金在950℃空气中的热腐蚀行为；在腐蚀100h后．由2种方法制备的合金的氧化动力学都近似遵循抛物线规律，但腐蚀速率相差很明显．截面形貌和元素面分布分析表明，Ni-20Cr合金的热腐蚀机理符合酸碱熔融模型，熔炼合金生成了NiO／NiCr2O4／Cr2O3混合氧化膜，而机械合金化合金生成了致密的Cr2O3氧化膜．不同制备方法得到的合金热腐蚀对比性能分析表明，合金的制备工艺能明显影响合金的抗热腐蚀性能．     

Y_2O_3含量对Ni-20Cr-2.5Al合金高温抗氧化行为的影响

采用粉末冶金工艺制备Ni-20Cr-2.5Al、Ni-20Cr-2.5Al-0.8Y_2O_3、Ni-20Cr-2.5Al-3Y_2O_3镍基高温合金,研究不同含量的Y_2O_3对Ni-20Cr-2.5Al合金在1 000℃时的高温氧化行为.结果表明:加入Y_2O_3后,试验合金的晶粒明显细化,Cr在Ni中的固溶度也有所提高;试验合金的氧化增量随着Y_2O_3含量的增加呈现降低的趋势,高温抗氧化能力得到提高;试验合金氧化膜的均匀性、紧密度和与基体结合力得到提高,氧化膜的成分主要是Al_2O_3.当Y_2O_3质量分数为3%时,Ni-20Cr-2.5Al合金的高温抗氧化能力最好.     

机械合金化Ni-20Cr-2.5Al合金的电化学腐蚀研究

利用电化学方法,结合XRD、TEM等表面分析技术,研究了机械合金化Ni-20Cr-2．5Al及粗晶Ni- 20Cr-2．5Al合金在3．5％NaCl溶液中的腐蚀性能．结果表明粗晶Ni-20Cr-2．5Al合金在3．5％NaCl溶液中的电化学性能要好于机械合金化方法制备的Ni-20Cr-2．5Al合金．     

Ni-20Cr-2．5Al在Cl^-溶液中腐蚀行为研究

利用电化学方法及化学浸泡法，结合OM、XRD、TEM等表面分析技术，研究机械合金化Ni-20Cr-2．5Al及粗晶Ni-20Cr-2．5Al合金的电化学腐蚀性能．实验结果表明：机械合金化方法制备的Ni-20Cr-2．5Al合金在Cl^-溶液中腐蚀性能不如粗晶Ni-20Cr-2．5Al合金．相对于粗晶合金，晶粒细化是合金机械合金化后耐蚀性能降低的主要原因．     

Ni-20Cr-2.5Al在Cl-溶液中腐蚀行为研究

利用电化学方法及化学浸泡法,结合OM、XRD、TEM等表面分析技术,研究机械合金化Ni-20Cr-2.5Al及粗晶Ni-20Cr-2.5Al合金的电化学腐蚀性能.实验结果表明:机械合金化方法制备的Ni-20Cr-2.5Al合金在Cl-溶液中腐蚀性能不如粗晶Ni-20Cr-2.5Al合金.相对于粗晶合金,晶粒细化是合金机械合金化后耐蚀性能降低的主要原因.     

溅射Ni16Co26Cr10Al纳米晶涂层的熔盐热腐蚀性能

利用磁控溅射技术在铸造Ni16Co26Cr10Al合金上溅射了相同成份的纳米晶涂层,以研究晶粒化对高温合金抗高温腐蚀性能的影响.热腐蚀试验在900℃的75%Na2SO4 25%NaCl(质量分数)混合熔盐中进行.结果表明溅射Ni16Co26Cr10Al纳米品涂层由于品粒尺寸细小,促进了保护性氧化物形成元素Al向氧化前沿的扩散,从而促进了保护性Al2O3的快速形成,使得溅射Ni16Co26Cr10Al纳米晶涂层表现出比M38合金更优异的抗热腐蚀性能.     

Fe-14Mn-6Si-5Ni合金表面渗层组织及性能研究

采用料浆包渗法,以Cr2O3粉为Cr源,纯Al粉为还原剂,NH4Cl作为活化剂,Al2O3为惰性添加剂,蛋清为粘结剂,在Fe-14Mn-6Si-5Ni合金表面经900℃、10小时料浆包渗制备渗层。研究了渗层显微组织、耐磨性和耐腐蚀性能。结果表明:渗层组织为含元素Al、Cr的固溶体;显微硬度为460 HV,为基体合金的1.4倍,摩擦因数为0.35,为基体的1/2。浸泡腐蚀速率为Fe Mn Si基合金的1/10。     

Fe-Cr合金在Na_2SO_4盐膜下的热腐蚀行为

研究表面涂覆20~25 g/m2和40~45 g/m2两种厚度Na2SO4盐膜的Fe-10Cr和Fe-20Cr合金在900℃空气中的热腐蚀行为.结果表明:涂盐量为20~25 g/m2和40~45 g/m2的Fe-10Cr和Fe-20Cr合金在腐蚀24 h后的腐蚀增重均明显大于未涂盐的两种合金在相同温度下纯氧化的增重;SEM分析表明涂两种厚度盐膜的Fe-10Cr合金的腐蚀膜均可分为3层,外层是Fe2O3,中间层以Fe2O3和Cr2O3的混合物为主,内腐蚀区有少量Cr的硫化物;两种涂盐量的Fe-20Cr合金表面均形成了较疏松的Cr2O3腐蚀层,腐蚀膜内层均未出现内硫化现象.     

Y_2O_3含量对机械合金化Fe-20Cr合金循环氧化行为的影响

采用机械合金化及热压烧结技术制备Fe-20Cr、Fe-20Cr-0.8 Y_2O_3和Fe-20Cr-3Y_2O_3合金,研究Y_2O_3对Fe-Cr合金在900℃空气中循环氧化行为的影响.结果表明:Fe-20Cr合金氧化质量增量最大,Fe-20Cr-0.8Y_2O_3合金氧化质量增量其次,Fe-20Cr-3Y_2O_3氧化质量增量最少,抗高温循环氧化性能最好;Fe-20Cr合金氧化100 h后,试样几乎完全被氧化;Fe-20Cr-0.8Y_2O_3合金的氧化膜分为3层,外层主要为Fe2O3,中间层主要为Fe Cr2O4,内层主要为Cr2O3;Fe-20Cr-3Y_2O_3合金的氧化膜也分为3层,外层明显比Fe-20Cr-0.8Y_2O_3致密,空洞直径比较小,数量也比较少;Y_2O_3的添加可有效提高Fe-20Cr合金的抗循环氧化能力,其中Fe-20Cr-3Y_2O_3合金好于Fe-20Cr-0.8Y_2O_3合金.     

Al-Ni-Cr系合金中的准晶相关相

为了研究Al-Ni-Cr系合金中是否存在准晶及其相关相,对Al75Ni15Cr10合金进行了实验研究.比较XRD与TEM实验结果,在Al75Ni15Cr10合金中发现了十次准晶的[3/2,3/2]相关相,且实验显示此相关相在800～950℃温度范围内是稳定相.除此之外,通过Al75Ni15Cr10合金的XRD图谱与其它合金样品的XRD图谱的比较,发现在Al60 Ni20 Cr20、Cr65 Ni15 Cr20、Al65Ni20Cr15、Al70Ni10Cr20、Al75Ni15Cr10、Al70Ni15Cri5、Al70Ni20Cr10、Al75Ni25Cr5、Al75Ni10Cr15、Al80Ni10Cr10合金中也存在着十次准晶的[3/2,3/2]相关相.     

Al涂层对Ni基合金高温氧化性能的影响

为了研究Al涂层对Ni基合金高温氧化性能及氧化机理的影响,采用磁控溅射方法在Ni基合金表面制备了Al涂层,在600℃下对涂层进行了真空扩散退火和预氧化处理,并研究了涂层在1 100℃下的高温氧化性能.利用扫描电子显微镜和能谱仪分析了氧化膜的截面形貌及组成.结果表明,Ni基合金氧化动力学曲线近似服从抛物线规律,且合金的氧化增重最大.经过1 100℃高温氧化后,Ni基合金表面形成三层氧化膜,外层为Ni O、Cr_2O_3、Al_2O_3的混合氧化物和少量尖晶石氧化物,中间层主要为Ni的氧化物,内层为Al_2O_3.Al涂层试样的氧化增重相对较小,表明Al涂层在一定程度上提高了Ni基合金的抗氧化性能.     

溅射Al涂层对Ni基合金热腐蚀性能的影响

采用磁控溅射方法在镍基合金表面制备Al涂层并对部分试样进行真空扩散,研究其在900℃空气中涂敷25%NaCl+75%Na_2SO_4(质量分数)盐时的热腐蚀行为.采用SEM/EDX及XRD进行分析,结果表明:无涂层镍基合金形成了疏松、不完整的Cr_2O_3和NiO的混合氧化物,且发生了内硫化;具有Al涂层的镍基合金形成了完整的Al_2O_3和Cr_2O_3的混合氧化膜,并且氧化膜较薄,在一定程度上提高了合金的耐腐蚀性能;扩散退火后形成FeAl相,使涂层与基体具有更好的结合强度,腐蚀24 h后Al_2O_3膜保持完整,具有继续保护作用.     

一种含Ti镍基合金在950℃的恒温氧化行为

用热重分析法测定了氧化动力学曲线,并采用XRD和SEM/EDAX等手段,研究了一种镍基合金950℃的高温氧化行为。结果表明,在950℃氧化初期,合金的氧化质量增重较快,随着氧化时间延长,氧化质量增加的速率逐渐降低,氧化动力学曲线符合抛物线规律,氧化膜出现少量剥落。合金表面氧化膜由三层组成,外氧化层为TiO2,中间层氧化物为Cr2O3、NiCr2O4、CrTiO3和NiAl2O4,内氧化层氧化物为Al2O3.     

水泥窑用稀土耐热铸钢高温抗氧化性的研究

本文研究了含有0～1.8％稀土合金的4Cr18Ni9W_2SiMnRE铸钢和1Cr25Ni20Si2钢的高温抗氧化性,使用马弗炉将试样加热至900℃左右的预定温度进行试验,介质选择有空气、涂布水泥熟料等,使用了电子显微镜、热平衡仪等技术对试样进行试验、测试。本文认为水泥对合金有腐蚀和加速氧化的作用,适量稀土的存在改善了合金在所有试验条件下的抗氧化性和抗腐蚀性.本文讨论了稀土作用的机理,根据形貌检查和元素分布等情况,作者提出了稀土改善试验合金抗氧化性的主要原因是稀土促进合金形成了保护性的致密氧化膜,改善了该膜对基体的粘附性.此外,稀土还有阻止腐蚀性离子扩散和渗透的作用。作者断定含有0.95～1.45％稀土合金的试验铸钢能够取代1Cr25Ni20Si2钢作为水泥窑设备用材。     

Ni-Cr合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

针对Ni-Cr合金在含Cl离子溶液中的腐蚀行为,利用M273型电化学测试系统,测试了纯Ni金属、Ni10Cr与Ni20Cr合金在3.5%NaCl溶液中的动电位极化曲线.采用XPS测试技术分析了3种材料形成钝化膜的组成成分,并对材料的点腐蚀机理进行了探讨.实验结果表明：随着合金中w（Cr）的增大,合金的自腐蚀电位提高,钝化区间由200mV增大到600mV,钝化膜以由水合Ni的氧化物或氢氧化物组成为主,转变为以Cr的氧化物或氢氧化物组成为主,点蚀击破电位由-0.1V提高到+0.38V,明显提高了合金的耐蚀性能.因此,在含Cl-离子腐蚀溶液介质中,Ni-Cr合金体系的耐点蚀能力与其w（Cr）密切相关.     

锅炉受热面NiCr涂层抗高温热腐蚀机制与性能的研究

针对电站锅炉受热面高温腐蚀的影响,通过采用电弧喷涂工艺,研究了Q235钢板表面电弧喷涂PS45、FeCrAl、4Cr13合金涂层后在高温条件下的热腐蚀机制与性能.热腐蚀动力学试验和分析结果显示,在700℃下腐蚀77 h、Na2SO4＋K2SO4盐膜量为3-4 mg/cm2的试验条件下,测试得到的PS45、FeCrAl、4Cr13合金涂层的热腐蚀速度分别为υ=0.38t-0.59、υ=1.35t-0.12和υ=1.79t-0.23.涂层表面的成分和组织分析结果表明,Q235钢板表面的PS45涂层之所以表现出比FeCrAl、4Cr13涂层更高的抗热腐蚀（Na2SO4/K2SO4）性能,其原因在于PS45镍基合金中含有最多的Cr,涂层表面的Cr2O3膜层具有较高的连续性、致密性和稳定性.     

锅炉受热面NiCr涂层抗高温热腐蚀机制与性能的研究

针对电站锅炉受热面高温腐蚀的影响,通过采用电弧喷涂工艺,研究了Q235钢板表面电弧喷涂PS45、FeCrAl、4Cr13合金涂层后在高温条件下的热腐蚀机制与性能.热腐蚀动力学试验和分析结果显示,在700℃下腐蚀77 h、Na2SO4+K2SO4盐膜量为3~4 mg/cm2的试验条件下,测试得到的PS45、FeCrAl、4Cr13合金涂层的热腐蚀速度分别为υ=0.38t-0.59、υ=1.35t-0.12和υ=1.79t-0.23.涂层表面的成分和组织分析结果表明,Q235钢板表面的PS45涂层之所以表现出比FeCrAl、4Cr13涂层更高的抗热腐蚀(Na2SO4/K2SO4)性能,其原因在于PS45镍基合金中含有最多的Cr,涂层表面的Cr2O3膜层具有较高的连续性、致密性和稳定性.     

TiAl合金表面Al-Y渗层的抗热腐蚀性能（英文）

针对TiAl合金抗热腐蚀性能不足的问题,采用扩散渗法在其表面制备了Al-Y渗层,研究了催化剂类型对渗层组织结构的影响,分析了渗层的热冲击性能,对比研究了TiAl基体和Al-Y渗层在25%NaCl+75%Na₂SO₄熔盐(质量分数wt.%)中的热腐蚀行为。结果表明:用不同催化剂制备的Al-Y渗层具有相似的结构,与基体均为良好的冶金结合,由外向内均由富Al外层、TiAl₃中间层和TiAl₂内层构成,但当采用NH₄Cl为催化剂时,渗层的致密度和均匀性较用NaF和AlCl₃·6H₂O催化剂好。在1000℃热冲击下,Al-Y渗层较基体合金具有更强的抗热冲击性能。TiAl合金在热腐蚀时,基体中的片层状α₂-Ti₃Al相首先与O、S介质发生选择性腐蚀,随后形成灾难性腐蚀;而Al-Y涂层在热腐蚀初期会形成致密的Al₂O₃氧化膜,有效地保护了渗层,随着热腐蚀时间的延...     

Y_2O_3含量对机械合金化Fe-15Cr合金循环氧化行为的影响

采用机械合金化及热压法制备Fe-15Cr、Fe-15Cr-0.8Y_2O_3和Fe-15Cr-3Y_2O_3合金,研究不同Y_2O_3含量对Fe-Cr合金在900℃空气中循环氧化行为的影响.结果表明:Fe-15Cr合金实验1 h氧化膜就有严重的剥落现象,循环氧化9 h后,试样已经几乎完全被氧化;Fe-15Cr-0.8Y_2O_3的氧化质量增量明显大于Fe-15Cr-3Y_2O_3的质量增量,Fe-15Cr-3Y_2O_3的抗高温循环氧化性能最好.Fe-15Cr-0.8Y_2O_3合金的氧化膜主要分为两层,外层主要由Fe_2O_3组成,内层主要由复合氧化物FeCr_2O_4组成,在与基体连接处,存在不连续的Cr_2O_3.Fe-15Cr-3Y_2O_3合金的氧化膜可分为两层,外层主要为Fe_2O_3,厚度较Fe-15Cr-0.8Y_2O_3合金薄;内层比较致密,主要由复合氧化物FeCr_2O_4组成,内层与基体结合良好,结合处零星有富集的Cr_2O_3.Y_2O_3的添加可有效提高Fe-15Cr合金的抗循环氧化能力,其中Fe-15Cr-3Y_2O_3合金好于Fe-15Cr-0.8Y_2O_3合金.     

急冷Al-Cr合金低温氧化制备自修复α-Al2O3薄膜

为了在750℃下制备自修复α-Al2O3薄膜,对Cr质量分数为8%和18%的急冷Al-Cr合金在大气气氛中670～720℃下进行氧化,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和能谱分析(EDS)对氧化膜进行分析.结果表明,Cr质量分数为8%的急冷Al-Cr合金主要由Cr固溶于Al的单相组织构成,质量分数为18%的急冷Al-Cr合金则为Al上分布Al45Cr7的双相组织.急冷Al-Cr合金可以在720℃的低温下通过氧化制备出薄且致密的α-Al2O3膜,合金的基体组织对氧化结果无明显影响,但Cr质量分数较高时,α-Al2O3膜中固溶有少量的Cr.此外,XRD检测结果表明,试样的表面粗糙度有利于获得α-Al2O3.