钇在铁铬铝电热合金中的作用

我们用金相、电子探针、透射电镜和离子探针等实验技术,对比研究了含钇和不合钇的Fe25Cr-5Al电热合金的晶界行为。研究结果表明:钇几乎都集中在Y(Fe,Al,Cr)_9相里,其中铝含量高于基体。而钇在合金内固溶甚微。铁铬铝合金中添加钇,增加了合金的位错密度,促进了铝选择氧化;Y(Fe,Al,Cr)_9相沿晶界氧化,形成钇铝复合氧化物,对氧化膜起“钉扎”作用,弥散分布的内氧化物质点引起的空位陷阱效应,改善了合金氧化膜的粘附性;氧化钇质点和氧化时沿晶界形成的钇铝复合氧化物,提高了合金丝的高温强度。因此,钇可以大幅度提高铁铬铝电热合金循环氧化寿命。     

铝对抗磨耐热钢抗氧化性的影响

 研究了不同铝含量的Fe 25Cr 20Ni在900 ℃、1000 ℃和1100 ℃的高温氧化行为。其中,Fe 25Cr 20Ni 472Al在900 ℃、1000 ℃和1100 ℃时的平均氧化速度比Fe 25Cr 20Ni分别降低47.14％、58.14％和17.49%。X射线衍射分析结果表明,氧化膜主要为Fe、Cr的氧化物和尖晶石（NiCr2O4、FeCr2O4）,其中在Fe 25Cr 20Ni 472Al合金中检测到了Al2O3。对氧化后试样截面进行扫描电镜观察和能谱分析,结果表明,不含铝以及铝的质量分数为1.68%和7.10%的试样氧化后氧化膜分为两层：即厚度较为均匀,存在较多的破碎、剥落的外层和外层与基体之间的较为致密,但存在空穴的内层;铝的质量分数为4.72 %的试样氧化膜较为致密,基本无剥落,分层现象不明显,生成的Al2O3存在于氧化膜的最外层,有效防止了材料的进一步氧化。     

铬天青S光度法同时测定工业硅中铁和铝量

本文详细研究了在pH5．2～5．5的六次甲基四胺介质中铬天青S与铁（Ⅲ）和铝（Ⅲ）的显色反应条件。测得Fe－CAS在575nm有极大吸收，ε＝2．84×104L·mol-1·cm-1；Al－CAS在545nm有极大吸收，ε＝4．32×104L·mol-1·cm-1。在100ml体积内Al3＋在0～25ug、Fe3＋在0～90ug符合比尔定律。拟定了工业硅中铁铝同时测定的方法。实验证明，本法测定铁和铝，简便快速，分析结果令人满意。     

机械合金化Fe-20Cr-2.5Al合金循环氧化行为

采用机械合金化及热压法制备Fe-20Cr-2.5Al、Fe-20Cr-2.5Al-0.8Y2O3和Fe-20Cr-2.5Al-3Y2O3合金,研究了不同Y2O3含量对MA Fe-Cr-Al合金在900℃空气中循环氧化行为的影响。结果表明,Fe-20Cr-2.5Al合金氧化增重最大,Fe-20Cr-2.5Al-3Y2O3合金氧化增重其次,Fe-20Cr-2.5Al-0.8Y2O3合金氧化增重最少,抗高温循环氧化性能最好。Fe-20Cr-2.5Al合金的氧化膜分为三层,外层主要为Fe2O3,与镍层连接界面有很薄一层不连续的Al2O3,中间层主要为Fe2O3和Cr2O3的复合氧化物,氧化膜内层主要为Fe Cr2O4;Fe-20Cr-2.5Al-0.8Y2O3合金的氧化膜没有明显分层现象,氧化膜主要为Cr2O3;Fe-20Cr-2.5Al-3Y2O3合金的氧化膜分为两层,外层主要由Al2O3和Cr2O3交替连接形成,内层主要由Cr2O3组成,有很薄的复合氧化物Fe Cr2O4。Y2O3的添加可有效提高Fe-20Cr-2.5Al合金的抗循环氧化能力,其中Fe-20Cr-2.5Al-0.8Y2O3合金好于Fe-20Cr-2.5Al-3Y2O3合金。     

Ni-Cr-Al合金在1000℃空气中的氧化

研究了两种不同Cr含量的常规熔炼Ni-Cr-Al合金在1000℃空气中的氧化行为.合金氧化动力学遵循抛物线规律,Ni-20Cr-2.5Al合金在1000℃的氧化增重略小于Ni-15Cr-2.5Al合金,二者的氧化增重都明显小于Ni-20Cr合金.Ni-20Cr-2.5Al合金1000℃氧化后形成了外层的Cr2O3及内层极薄的Al2O3型氧化膜,在Ni-Cr合金中加入Al,由于Cr、Al的相互作用,降低了形成Cr2O3和Al2O3外氧化膜所需的Cr或Al的临界含量,促进了保护性Al2O3或Cr2O3膜的生成.     

Fe-Al和Fe-Cr-Al合金在高温下的初期氧化

研究了Fe-10Al、Fe-5Cr-10Al和Fe-10Cr-10Al分别在900℃和1 000℃的初期氧化行为.利用电子显微镜(SEM)和俄歇电子谱(AES)分析了合金表面形成氧化膜的形貌与组成.Fe-Cr-Al实现铝的选择性氧化所需的时间取决于合金中铝和铬的质量分数,同时也与氧化温度有关,较高的反应温度能促进铝的选择性氧化.Fe-10Cr-10Al比Fe-5Cr-10Al更快地实现铝的选择性氧化,而Fe-5Cr-10Al在1 000℃比在900℃更快实现铝的选择性氧化.     

硫酸亚铁铵滴定法连续测定铝钒锡铬合金中钒和铬

铝钒锡铬合金是冶炼钛合金的一种中间合金,为了准确、快速测定该合金中钒和铬,对硫酸亚铁铵滴定法连续测定该合金中高含量钒和高含量铬的条件进行研究并建立了测定方法。试样以硫酸-磷酸-硝酸的混酸分解后,在常温下,以高锰酸钾氧化钒,亚硝酸钠还原过量的高锰酸钾,同时用尿素分解多余的亚硝酸钠,用硫酸亚铁铵标准滴定液滴定钒,根据消耗的硫酸亚铁铵标准滴定液体积,求得钒含量;在加热情况下,将滴定钒后的溶液在硝酸银的催化作用下,用过硫酸铵溶液将钒和铬同时氧化至高价,再用硫酸亚铁铵标准滴定液滴定钒和铬的合量,两次滴定所消耗滴定液的体积之差即为滴定铬所需滴定液的体积,据此求得铬的含量。方法用于铝钒锡铬合金样品中钒和铬的测定,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)分别为0.22%和0.75%,加标回收率分别在101%～105％和96％～101％之间。     

铌钛铬铝合金的铸态微观组织分析研究

铌钛铬铝合金因为具有密度低、高温强度高、抗氧化能力强等优点,有望成为下一代的高温结构材料,将被广泛应用于航天、航空等领域。用非自耗真空电弧炉熔炼了几种典型成分的铌钛铬铝合金铸锭,运用金相、XRD、SEM和EDS等多种分析方法,研究了其微观组织结构。结果表明:电弧熔炼的Nb-40Ti-15Al合金铸锭中,呈现出典型的底部激冷晶、柱状晶和等轴晶的凝固组织;在Nb-40Ti-10Cr合金中,铬富集在晶界和亚晶界,使合金有发生沿晶脆断的可能性;对于Nb-40Ti-20Cr合金,随着合金中铬元素的增加,凝固过程显著发生改变。由于合金中溶质铬的增加,产生成分过冷,使得其微观组织从平直晶界向粗大的树枝晶演变;而在Nb-40Ti-10Al-10Cr合金中,铝和铬的同时添加使亚晶界和析出相大量增殖。     

低铬合金化TiAl的高温氧化

用热重分析法（TGA）研究了Ti-48Al-(0～4）Cr合金在各种条件下100h内的高温氧化行为,氧化增重△M随TiAl中铬元素添加量的增大而先升后降。Ti-48Al-Cr在各种条件下均表现为耐氧化性最差,原因在于适量铬固溶于TiAl基体中,有助于氧化时钛离子的扩散;铬含量进一步增高时,将有可能引入第三相Ti2CrAl(β2）,易形成较具保护性的Cr2O3,从而抑制氧化反应速度。一般地,低铬合金化后TiAl的耐氧化性下降,但氧化膜粘附性、致密性均有明显提高。TiAl表面氧化物呈分层结构,主相为TiO2与Al2O3。     

铝—铬合金的研制

本文研究在2.7NaF·AlF_3—Al_2O_3—MgF_2—Cr_2O_3熔盐中,铝热还原法制取铝—铬合金时,温度、Cr_2O_3的加入量、Al_2O_3浓度和热还原时间等因素对制取合金的影响,以及在饱和Al_2O_3条件下,熔盐电解法制取铝—铬合金的可行性。结果表明,在970℃下,热还原反应效果最好,熔盐中的Cr_2O_3含量增加,合金中铬含量增加,而Al_2O_3浓度的增加,对铬含量影响不大,在很短的时间内,热还原反应就能达到平衡;熔盐电解法制取铝—铬合金,随着电解时间的增加,合金中铬含量增加,熔液中Cr_2O_3含量增加。     

高Al低密度钢的高温氧化行为

为观察Fe-Mn-Al-C系高Al低密度钢在高温下的抗氧化性能,采用氧化增重法测定了4种合金在950~1 100℃下的氧化动力学曲线。通过SEM观察氧化层形貌特征,利用线扫描能谱分析氧化后合金元素的变化,分析了28Mn-10Al合金氧化膜发生膨胀破裂的原因。结果表明,Al元素提高钢的抗氧化性,而Mn元素则降低Al的抗氧化性。抗氧化性较好的28Mn-12Al、20Mn-10Al合金表层未发现Fe的氧化,而氧化严重的28Mn-8Al合金氧化层Fe元素含量较高。28Mn-12Al合金抗氧化性最好,氧化膜的连续性及致密性优于其他3种合金,氧化物连续且晶粒细小,在氧化过程中具有一定的防护作用。     

阳极帽合金表面氧化层研究

研究了实验工艺对Ni42Cr6Fe合金表面氧化膜形成的影响.实验结果表明,Ni42Cr6Fe合金表面氧化膜的主要组分为Cr2O3和FeCr2O4,材料表面打毛处理和氧化温度是影响氧化膜的主要原因,晶格缺陷层产生的微观缺陷有利于原子在氧化过程中的扩散.     

Rare earth application for heat-resisting alloys

High-temperature oxidation resistance of Al2O3-and Cr2O3-forming heat-resisting alloys with rare earths(yttrium-implanted FeCrAl,-added FeCrAl,-added FeCrAlPt alloys,Y2O3-or CeO2-coated NiCrSi,yttrium-or lutetium-added NiCr and NiCrSi) was studied in oxygen at high temperatures,by mass gain measurements,mass change measurements,amount of spalled oxide,observation of surface appearance,X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM),electron probe X-ray microanalysis(EPMA) and transmission electron microscopy(TEM).After oxidation at 1573 K for 18 ks in oxygen,oxide scale on FeCrAl alloy spalled from the entire surface,however,yttrium-implanted FeCrAl alloys showed good oxide adherence.After oxidation at 1473 K for 18 ks in oxygen,mass gain of FeCrAlY alloys decreased with increasing yttrium of up to 0.1 wt.% follwed by an increase with the yttrium content,and the mass gain of FeCrAl0.005Pt0.05Y alloy with appropriate additions of platinum and yttrium was lower than that of FeCrAl0.1Y alloy.Yttrium-added FeCrAl alloys showed good oxide adherence.TEM analysis revealed that the alumina/alloy interface of FeCrAl0.005Pt0.05Y alloy showed good coherency.The scale surface of FeCrAl alloy was rough,however,those of FeCrAlY and FeCrAlPtY alloys were smooth.Cyclic oxidation of NiCrSi,Y2O3-or CeO2-coated NiCrSi alloys was studied up to 10 cycles(1 cycle:300 s) at 1523 K in oxygen.Mass change of NiCrSi alloy increased up to 3 cycles and then decreased up to 10 cycles because of oxide spallation during cooling.On the other hand,mass change of Y2O3-or CeO2-coated NiCrSi alloy increased up to 10 cycles,and these alloys showed good oxide adherence.Granular Cr2O3 particles on Y2O3-coated NiCrSi alloy were in size smaller than these on CeO2-coated NiCrSi alloy.This result suggested that oxidation rate of Y2O3-coated NiCrSi alloy was lower than that of CeO2-coated NiCrSi alloy.After oxidation at 1473 and 1573 K for 18 ks in oxygen,mass gain of yttrium-or lutetium-added NiCr and NiCrSi alloys decreased.Oxide scales on NiCrS     

High-Temperature Oxidation Resistance of Austenitic Stainless Steel Crl8Nil 1Cu3Al3MnNb

 The kinetic curve of the high-temperature oxidation of austenitic stainless steel Cr18Ni11Cu3Al3MnNb at different temperatures was measured by weighting method. It is showed that the oxidation curves at 700 and 800 ℃ followed the parabolic law, and the steel presented an excellent anti-oxidation. The surface morphology and structure of the oxide film were studied by scanning electron microscopy and X-ray diffraction methods. A dense oxide film was attained at 700 and 800 ℃, mainly composed of the hexagonal Al2O3, Fe2O3, and a small amount oxide of Cr at 700 ℃. At 900 ℃ the oxide film started to delaminate, and was composed of (Cr,Fe)2O3 and the spinel CuCrMnO4 and Fe(Cr,Al)2O4.     

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。     

纳米晶Fe3Al材料的抗腐蚀性能和高温抗氧化性能

通过铝热反应熔化法制备纯纳米晶Fe3Al材料以及添加质量分数分别为10％Ni,10％Cr,10％ Mn,15％ Mo,5％ Cu和10％Cu合金元素的6种块体纳米晶Fe3Al材料;对含10％ Ni的纳米晶Fe3Al材料分别进行600 ℃、1000℃,8h的等温处理.采用质量损耗法测定不同纳米晶Fe3Al材料在质量分数为5％ H2SO4溶液中的均匀腐蚀速率;并研究各纳米晶Fe3Al材料在1200℃空气中的高温氧化性能.结果表明:添加15％Mo和添加10％Cu的纳米晶Fe3Al材料较纯纳米晶Fe3Al材料抗腐蚀性能提高明显;含10％ Ni的纳米晶Fe3Al材料经过600℃ 等温处理后的腐蚀速率略高于未等温处理的材料,而经1000℃等温处理后腐蚀速率明显下降;随着合金元素Ni、Mn、Cr、Cu的加入,纳米晶Fe3Al材料的氧化速度增大,抗氧化性能降低.     

铝质量分数对FeCrAl合金多孔材料性能的影响

铁铬铝（FeCrAl）合金是一种典型的耐热合金,由其开发而成的耐高温金属多孔材料已经在煤气净化、高温催化剂载体等方面获得了广泛的应用。在反应合成制备FeCrAl合金多孔材料过程中,铝质量分数在多孔材料孔结构、力学性能及抗氧化性能等方面具有重要影响。本文在Fe?20%Cr合金（质量分数）基础上添加不同质量分数的铝粉（0～20%）,以铁、铝、铬元素混合粉为原料,通过反应合成方法制备了一系列FeCrAl合金多孔材料（Fe?20Cr?xAl,x=0～20%,质量分数）,研究了铝质量分数对Fe?20Cr?xAl多孔材料物相、孔结构、力学性能以及抗氧化性能的影响。结果表明,添加5%铝（质量分数）的Fe?20Cr?xAl多孔材料具有较优的孔隙度和力学性能,同时在600～800 ℃高温氧化实验中表现出最优的抗氧化性能和力学性能稳定性。     

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.     

Fe—Cr—Al合金冷轧及冷拔工艺性研究

通过对Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ合金冷轧,冷拨试样的,对影响Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ合金冷轧及冷拔工艺性的有关因素,如材料塑性、加工理化、应力状态等进行了研究,并对冷轧及冷拔Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ合金的工艺性进行对比分析,研究结果表明,在Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ合金丝的生产中,冷轧工艺优于冷拔工艺。