添加剂对特粗晶和超粗晶硬质合金抗高温氧化性能的影响

通过质量增加率的计算、扫描电镜观察和X射线衍射分析等,研究WC-8.4Co、WC-8.4Co-0.4Cr3C2、WC-8.4Co-0.4VC、WC-8.4Co-0.4TaC、WC-8.4Co-0.7Cr3C2、WC-8.4Co-0.7Mo2C、WC-8.4Co-0.4Cr3C2-0.05RE以及WC-8.4Co-0.4VC-0.05RE(RE为混合稀土)等8组超粗晶和特粗晶硬质合金在700℃连续氧化16 h的高温氧化行为。结果表明,VC、TaC和Mo2C的添加会降低合金的抗氧化性能;当添加量(质量分数,下同)达到0.7%时,Cr3C2才具有明显改善合金抗高温氧化性能的功能;而稀土的添加量仅为0.05%时即可明显改善合金抗高温氧化性能;添加剂可改变WC-Co合金表面CoWO4物相的生长行为,从而影响合金的抗高温氧化性能。     

MHD金属电极材料的研究展望

本文阐述了燃煤磁流体电极腐蚀机理,通过理论分析认为 Fe、Cr、Al 和 RE 是理想的阳极合金组元,并对 RE 在 Fe—Cr—Al 合金中的应用和作用机理进行了详细的综述。     

（Fe，Cr）3O4尖晶石层是解决高Cr铁合金在高温下加速氧化的关键

用热解析分光仪（TDS）检测了Fe—10Cr合金在750℃蒸汽中氧化后氧化层中溶入的氢的含量,发现溶入的氢主要存在于合金表面形成的（Fe,Cr）3O4尖晶石层中,结果说明,高Cr铁素体钢的加速氧化与高温蒸汽的存在密切相关。使用（Fe,Cr）3O4／CoO扩散体系,研究了在氩或蒸汽气氛中的阳离子扩散性,结果表明,Fe离子在（Fe,Dr）3O4中的扩散性在蒸汽中比氩气氛中大,指出氢（质子）促进Fe离子从Fe—10Cr合金中向外扩散,这是直接影响含Cr钢在高温蒸汽中加速氧化的原因。     

富Ce混合稀土阻燃ZM5合金氧化膜结构分析

在ZM5镁合金中添加0.1%混合稀土RE(富Ce混合稀土)时,阻燃效果最佳,镁合金起燃温度提高到800℃以上。对该合金表面进行了DSC、SEM和XRD分析。结果表明:在高温熔炼时合金表面生成了一层由(RE)2O3、MgO和Al2O3组成的厚度为2-4μm的致密氧化膜。通过热力学研究氧化膜的形成过程发现,RE与MgO发生交互反应,使中间层的(RE)2O3增加,导致中间层致密度增加,致密的氧化膜抑制了基体镁合金的进一步氧化。     

镍-铬系列耐蚀合金研究

合15～50％Cr的镍铬合金在强氧化性介质中的耐蚀性能,随Cr量提高而增强,是含Cr量的函数。在含Cr量与耐蚀性曲线上于35％cr和50％Cr处出现两个拐点。当含Cr量大于50％或加入Ti、Ti和Fe以及Ti、Fe、Cu时,则使合金耐蚀性受到损害。Cr50Ni50对高温含硫和钒的燃料灰具有耐蚀性。Cr35Ni65在沸腾65％、98％硝酸中耐蚀性最好。热塑性实验查明Cr30Nj70合金在1000～1200℃有一低塑性区存在,热变形很困难,锻坯发生开裂而报废。采用在合金中加入微量Al的方法,可使这一低塑性区缩小甚至消除,合金锻压件收得率由25％提高到70％。生产实践表明,这种用微量Al改善合金热塑性方法亦适用于含35～50％Cr的镍基耐蚀合金。     

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.     

真空冶炼对80NiCrSi高导磁合金性能的影响

一、前言 80 Ni Cr Si是在含80％Ni的Ni-Fe合金基础上,增加2.8％左右Cr和1.3％左右Si的高导磁合金。它不但在弱磁场中具有高的导磁率,低的矫视力,而且具有较高的电阻率。合金的性能,除决定于主要化学元素的含量外,在很大程度上取决于合金中氧及非金属夹杂物的含量,并且轧制方法和成品热处理制度亦都有重大的影响。在Ni-Fe合金中,镍和氧的原子半径差距较大,当氧溶于Ni的基体中时,使晶格发生歪扭,因而产生内应力使磁性降低。当合金中含易氧化元素Si和Cr较高时,冶炼过程中不可避免的产生SiO_2、Al_2O_3及铬的氧化     

稀土对Ti0.25V0.34Cr0.2Ni0.2合金相结构和电化学性能的影响

通过XRD, SEM-EDS等方法及电化学测试研究了稀土对Ti0.25V0.34Cr0.2Ni0.2合金的微观结构和电化学性能的影响. 结果表明, Ti0.25V0.34Cr0.2Ni0.2和Ti0.25V0.34Cr0.2Ni0.2RE0.01 (RE分别代表La, Ce, Pr, Nd和混合稀土)合金均由主相为体心立方结构的钒基固溶体相和少量TiNi基第二相组成. 稀土元素加入后, 合金bcc相的晶格参数略有增加; 镧在合金中发生偏析, 形成新相. 添加稀土元素能够加速合金的活化. 303 K温度下基准合金和含Pr合金电极实际测定的理论放电容量大致相等, 约为364 mAh·g-1. 合金的放电容量对温度的变化比较敏感, 高温有利于合金放电. 稀土对合金电极的荷电保持率产生不利影响; 混合稀土的添加能够改善合金的倍率放电性能.     

Si对MCrAlY合金抗氧化性能的影响

本文制备了三种不同Si含量的Co Cr Al Y合金粉末,研究其抗氧化性能,用SEM、EDS、XRD等检测手段对合金粉末氧化前后的成分、物相、形貌进行研究,得出Si能提高合金粉末在1000℃和1050℃的抗氧化性能,且含2%Si合金粉末抗氧化性能更好的结论。     

铈对Fe—Cr合金氧化膜织构的作用及对抗氧化性能的影响

稀土元素有保护和提高Fe—Cr,Ni—Cr,Fe—Ni—Cr合金高温抗氧化的作用,已是公认的事实。但前人都是从合金氧化膜的形貌和形态进行观察和分析,得到一些结果,对稀土的作用提出了种种的解释,未能取得一致的看法。本研究中则发现氧化膜(Cr_2O_3)本身具有一种特有的择优取向。稀土Ce有改变这种取向,并且有增强和保持新的取向的作用,从而改善了合金的抗氧化性能。     

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.     

合金化元素对Cu-Cr-Zr合金性能的影响

探讨了Ag,Sn,Mg,si,RE几种合金化元素对Cu-0.3%Cr-0.1%Zr合金力学性能和导电性能的影响.所有合金试样经940℃固溶处理1 h后淬火,冷拉拔至加工变形量为20%,分别在350,400,450,500和550℃时效处理3.5 h.测试结果表明,在400℃时效3.5 h时,含Ag合金的抗拉强度和电导率最高,分别高于其他合金10～70 MPa和1.5%～5.O%IACS.合金化元素提高合金强度的能力由大到小依次为Ag,Sn,Mg,RE,Si;而在提高电导率方面由强到弱则依次为Ag,RE,Mg,Sn,Si.含Si合金具有较低的伸长率,约为6.6%,而其他几种合金的伸长率相差不大,均在12%左右.采用TEM观察了Cu-0.3%Cr-0.1%Zr-0.1%Ag合金在400℃时效3.5 h的组织,发现两种析出相,选区电子衍射标定结果表明它们分别是Cr和Cu<,4>Zr.合金性能主要由析出相的尺寸、分布和数量决定,而不同合金化元素对Cu-Cr-Zr合金的强化机制以及时效后在基体中的存在状态是造成性能差异的主要原因.     

68Ni18Cr6WMoAITi镍基铸造合金热腐蚀试验

68Ni18Cr6WMoAlTi是一种不含钴的镍基铸造合金。合金的高温综合力学性能与目前广泛使用的U—500合金相当,可用做燃气轮机叶片材料。本文着重比较了新合金与U—500合金的热腐蚀性能。合金的热腐蚀试验使用盐淋浴装置和单管燃烧装置,在高温850℃混合盐中研究合金的热腐蚀。测量合金试样的失重,平均穿透深度和金属损失。使用光学显微镜、电子显微镜、扫描电镜、能谱和x射线衍射研究了热腐蚀过程中产生的氧化皮和硫化物。试验结果表明:68Ni18Cr6WMoAlTi合金抗热腐蚀能力优于U—500合金。盐淋浴200小时合金的失重为17.8mg/cm~2,而U—500合金的失重为134.3mg/cm~2。合金的平均穿透深度只有U—500合金的1/4。尤为明显的是68Ni18Cr6WMoAlTi合金的金属损失很少。试验发现两种合金的表面硫化层中硫化物成份不同。68Ni18Cr6WMoAlTi合金生成富Ti的硫化物,在氧化过程中更稳定,可以推迟硫化/氧化过程。     

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。     

Si对GH3230合金抗氧化性能的影响

利用热重分析法、X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)等手段研究了Si元素对镍基高温合金GH3230在1 100℃高温氧化过程中的作用。对氧化物的析出过程做了直观性描述。研究表明,Si元素对合金高温氧化的影响主要体现在两方面:一方面,Si元素在合金氧化过程中减缓了Mn元素的扩散,导致GH3230合金高温氧化之后氧化膜的成分出现差异,不含Si元素的合金在1 100℃氧化过后合金表面的氧化膜的成分主要是MnCr2O4和Cr2O3,而含有Si元素的合金在1 100℃氧化过后氧化膜的主要成分为Cr2O3;另一方面,Si元素在合金氧化前期形成SiO_2,对合金的进一步氧化起到减缓作用,并且在氧化后期遏制了氧化铬的挥发。     

抗高温蒸汽氧化ZrC/Cr复合涂层制备与性能研究

采用预制涂层粉末方式在锆合金表面激光熔覆涂层,成功制备出了不同成分配比的ZrC/Cr复合涂层管。涂层厚度90-120μm,组织均匀致密,与基体结合良好。对涂层管进行高温蒸汽氧化试验,结果发现,ZrC/Cr复合涂层抗高温蒸汽氧化性能受成分配比影响显著,ZrC与Cr粉末配比为1:4的复合涂层在1204℃高温水蒸气环境中表现出了良好的抗高温水蒸气氧化性能,氧化增重约为无涂层锆合金包壳管氧化增重的一半。     

Cu-19Ni-17Fe-19Cr合金的高温氧化行为

研究了Cu-19Ni-17Fe-19Cr合金在800,850,900℃下纯氧环境中的高温氧化行为。利用增重法拟合合金在不同温度下的氧化动力学曲线,通过XRD,SEM及EDS对氧化膜成分及形貌进行分析,探讨了合金的氧化机制。结果表明:合金的氧化动力学曲线在800℃时遵循抛物线规律,850,900℃时符合立方抛物线规律,氧化过程中合金表面生成复合氧化膜,氧化膜由各组元的混合氧化物组成,最外层为CuO,次外层以Cr2O3为主,随着氧化温度的升高,CuO膜层会横向生长覆盖Cr2O3膜层,综合分析表明合金在850℃下具有良好的高温抗氧化性。     

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。     

铁 铬 铝合金中铬的第三组元作用

 研究了Fe 10Al、Fe 5Cr 10Al和Fe 10Cr 10Al合金在1 000 ℃的氧化行为，利用电子显微镜和俄歇电子谱分析了合金表面氧化膜的形貌及组成。讨论了三元Fe Cr Al合金形成保护性氧化膜的机理，对于不发生铝的内氧化情况提出了合金中第三组元铬的作用机制：在氧化初始阶段，铬与合金中其它两组元——铁和铝一起氧化形成各自的氧化物，铬在氧化膜内最大含量的位置处于铁和铝的最大含量位置之间；铬降低了氧化膜内的铁含量，提高了初期氧化膜的保护性，从而促进选择性氧化铝膜的形成。     

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。