不同Si含量的Cu-Si合金在纯O_2中的高温氧化行为

为了研究Si的添加量对Cu高温氧化行为的影响,采用电弧熔炼（CA）方法制备2种成分的Cu-Si合金（CA Cu-0.15Si、CA Cu-1.3Si）,并研究它们在700℃和800℃纯O2中的高温氧化行为.结果表明：2种成分的Cu-Si合金氧化后均形成了CuO→Cu2O→Cu2O＋SiO2→内氧化区结构的氧化膜,均未形成连续的SiO2保护膜.随着温度的升高,相同成分的Cu-Si合金氧化速度明显提高.相同温度下随着Si含量的增加,Cu-Si合金的氧化速度明显下降.     

加热温度对铸态Ti1100氧化及表面形貌的影响

研究了铸态Ti1100在不同温度下保温5小时的氧化增重和表面形貌.结果表明,随着加热温度的升高,铸造Ti1100氧化加重.300℃基本不氧化;500℃-700℃,Ti1100试样增重0.28-0.62%;1100℃氧化增重严重,达到12.73%;钛的氧化增重为吸氧.用JSM-6360LV型扫描电子显微镜观察试样表面形貌,300-600℃氧化膜极薄且致密;700℃试样表面有少量的氧化腐蚀坑,表面较致密;900℃试样表面有较多的突起氧化层,表面不致密;1100℃氧化层为板片状TiO2.氧化过程为高温时,氧化膜晶粒粗大变得疏松,氧通过氧化膜扩散进基体.     

空气气氛中二氯甲烷的高温氧化特性

利用管式流动反应器研究了在常压空气中二氯甲烷的高温氧化特性,实验温度为700～1 000   ℃,停留时间为1.5～2.5 s.结果表明,当温度低于800 ℃时,停留时间显著影响二氯甲烷的氧化产物分布;当温度高于800 ℃时,二氯甲烷的氧化产物分布主要受温度影响.二氯甲烷首先被氧化为CO和HCl,然后CO在HCl的抑制作用下被缓慢氧化.分解二氯甲烷的适宜温度为900～1 000 ℃.当温度低于900 ℃时,仅通过延长停留时间不能把CO充分氧化为CO₂;温度超过1 000 ℃会促进HCl的分解,增加Cl₂的生成量.     

低膨胀IN909合金650℃的氧化行为

IN909低膨胀高温合金具有较低的热膨胀系数和高的综合力学性能,但由于合金不含Cr,其抗氧化性能较差,因此,在高温使用时需采用氧化涂层.为进一步提高合金的抗氧化性能,采用扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDX）方法,研究了低膨胀IN909合金在650℃的氧化行为,结果显示IN909合金的氧化质量增加分段遵循抛物线规律,氧化由晶界开始,形成Nb、Ti、Si等元素的晶界氧化物;Fe置换氧化物中的Nb、Ti、Si,形成外层Fe的氧化物.氧化过程中,Fe由基体向合金表面扩散,Nb和Ti由氧化过渡层向基体扩散.Nb和Ti在基体前沿的富集形成ε相大量析出的薄层,可有效地阻碍Fe元素的进一步扩散,降低氧化速率.     

Al_(60)Mn_(13)Ti_(25)V_2金属间化合物的高温氧化行为和氧化膜的纳米压入研究

研究了不同热处理后的Al60Mn13Ti25V2合金的高温氧化行为和氧化膜的纳米力学性能.结果表明:在1000℃下,单纯均匀化热处理合金和热等静压+均匀化热处理的合金均具有良好的恒温抗氧化性能;而在900℃和1000℃条件下,热等静压+均匀化热处理合金的循环氧化性能明显优于单纯均匀化热处理合金的循环氧化性能.其原因为热等静压处理有助于消除合金内部微孔等缺陷,使合金组织的均匀化得到改善,降低氧化膜的热应力对循环氧化的影响.而纳米压入法则显示,Al60Mn13Ti25V2合金生成的氧化膜具有明显的层状结构,这与SEM观察相吻合,并讨论了氧化膜的力学特征.     

Y_2O_3对Ni-20Cr合金1000℃高温腐蚀行为的影响

研究加入不同含量Y_2O_3的MANi-20Cr合金在1 000℃时的高温氧化行为.研究表明:随着Y_2O_3含量的增加,MANi-20Cr合金晶粒更加细化,抗氧化能力明显增强,并在MANi-20Cr合金表面生成单一的Cr2O3氧化膜,Y_2O_3的加入有效地抑制了合金的内氧化.     

去应力退火对DZ125合金再结晶行为的影响

为了获得具有优异高温力学性能的定向凝固高温合金,减少定向凝固叶片在生产过程中产生再结晶的现象,对经过喷丸后的DZ125合金进行了去应力退火处理,随后对其进行了不同温度下的热处理.利用扫描电子显微镜观察了DZ125合金的微观组织.结果表明,当表征喷丸强度的Almen值为0.25 mm时,依次进行870℃/500 h去应力退火与1 000℃/4 h热处理后,DZ125合金中仍存在少量胞状再结晶.经过1 150℃/4 h热处理后,胞状再结晶层厚度约降低30%;经过1 230℃/4 h热处理后,等轴状再结晶层厚度总体约降低了30%.当Almen值为0.17 mm时,在870℃下进行不同时间的去应力退火处理与1 230℃/4 h热处理后发现,随着退火时间的增加,再结晶层厚度逐渐降低,当退火时间为500 h时,再结晶层厚度约降低50%.     

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.     

Gd对挤压Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金氧化动力学行为的影响

为研究Gd对挤压Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金氧化动力学行为的影响.采用热分析天平和SEM、XRD、EDS等分析方法研究了Mg-xGd-5Y-0.5Zn-0.5Zr（w%）合金的氧化动力学规律,分析了氧化膜的表面形貌及组织结构,探讨了该合金的氧化机理.结果表明：随着Gd含量的增加,挤压态Mg-Gd-Y合金晶粒越细小;在相同温度下,随Gd含量的增大,氧化速率增大,随温度的升高,氧化速率增大;在400℃和500℃时,合金的高温氧化动力学曲线符合直线-抛物线规律;合金表面的氧化膜具有双层结构的复杂氧化膜,其中外层主要由Gd2O3、Y2O3和MgO组成,内层则由大量的金属Mg和MgO组成.     

不同含量的活性元素钇对K38高温合金1000℃氧化行为的影响

研究添加不同含量活性元素钇（Y）的K38铸造高温合金在1 000℃的氧化行为.结果表明：不添加活性元素Y合金的氧化质量增加明显高于含Y合金.不添加Y的合金和添加0.05%（质量分数,以下同）Y的合金发生了内氧化,内氧化物为Al2O3和TiN.而含0.1%和0.5%Y的合金没有内氧化发生,Y促进了Al的选择性氧化.当Y含量达0.5%时,合金中析出富Y相,降低了合金的氧化抗力.     

Cu-Si合金的高温氧化行为

通过氧化动力学曲线的测定以及对氧化膜形貌和构成的分析,研究Cu-0.6Si和Cu-3.6Si合金在800℃、0.1MPa纯氧气条件下的高温氧化行为.结果表明:两合金氧化24 h后形成的氧化膜结构依次为CuO,Cu_2O,Cu_2O和SiO_2的混合氧化物,均未形成连续的SiO_2氧化膜.随着Si含量的提高,合金氧化膜内层SiO_2含量明显提高,这有利于通过限制合金元素和氧的扩散提高合金的氧化抗力.Cu-3.6Si合金较Cu-0.6Si合金氧化膜内孔洞减少,致密度增加,这得益于SiO_2对合金氧化膜内孔洞的补偿.SiO_2对Cu较大的PBR值是两种合金氧化膜容易开裂的重要原因.     

Si含量对熔炼Fe-Si合金高温氧化行为的影响

为了揭示Si元素含量对合金高温氧化行为的影响机制,采用电弧熔炼(CA)方法制备3种成份的Fe-Si合金(CA Fe-0.5Si、CA Fe-1Si和CA Fe-3Si),采用Zry-2P综合热分析仪研究了它们在900～1000℃纯O2中的高温氧化行为.动力学分析表明:随着温度的升高,相同成份的Fe-Si合金氧化速度明显提高;相同温度下随着Si含量的增加,Fe-Si合金的氧化速度明显下降.X射线衍射、扫描电镜和能谱分析表明:3种成份的Fe-Si合金氧化后均形成了Fe2O,3→Fe3O4 FeO→FeO→FeO SiO2结构的氧化膜,均未形成连续的SiO2保护膜.     

TiAl合金电弧喷涂Al涂层的高温氧化性能

为了提升TiAl合金的高温抗氧化能力，采用电弧喷涂工艺在TiAl合金表面制备了纯铝涂层，并分别在900℃和1 000℃进行了恒温氧化试验.通过绘制氧化动力学曲线，对比了有无涂层试样的抗氧化性能.运用SEM、EDS、EPMA和XRD分析其氧化前后涂层的微观形貌、成分组成、元素分布和相组成.结果表明：纯铝涂层均匀致密、无裂纹.在900℃空气中氧化100 h后，涂层表面形成了致密的Al₂O₃氧化膜，次表层为TiAl₃相，扩散层为TiAl₂相.在1 000℃空气中氧化100 h后，涂层表面氧化膜由Al₂O₃和少量TiO₂组成，次表层为TiAl₃相，扩散层为TiAl₂相.电弧喷涂铝涂层提高了TiAl合金的高温抗氧化能力.     

K438高温合金Al-Si涂层的高温氧化表面形貌分析

为提高航空发动机使用寿命,航空发动机涡轮机叶片表面均采用防护涂层技术,以提高基体合金的抗高温氧化腐蚀性能.采用热扩散的方法,在K438镍基高温合金表面制备了Al Si涂层.依据GB/T13303 91标准,对制备了Al Si涂层的K438高温合金进行了1 000℃×500h高温氧化性能试验.用XL 300FEG扫描电镜对氧化后的涂层表面进行观察分析,分析结果表明,K438高温合金表面的Al Si涂层,在高温氧化过程中已转变成连续致密的αAl2O3 氧化膜,该氧化膜无裂纹、剥落发生,可有效地阻止氧原子的渗入.涂层中Si元素的加入,能有效地阻止涂层元素与基体元素的互扩散,起到了扩散障的作用,延长了涂层的退化周期,使涂层获得了优良的抗高温氧化性能.     

35碳钢Cr-Ti共渗及Al-Ti共渗层的高温氧化行为

用循环氧化法测定了35钢Cr Ti及Al Ti共渗层的抗高温氧化性能.Cr Ti共渗层内侧富集的Ti以稳定的TiC形式存在,阻碍了表层富集的Cr向内层扩散,在700、800℃×96h条件下的抗高温氧化性能与0Cr18Ni9不锈钢接近.Al Ti共渗层内侧富Al,外侧富Ti.但经24h氧化加热后,Al、Ti元素的分布发生逆转,Al向表面富集,而Ti在渗层内侧富集并形成TiC,使氧化增重速率明显下降.如果以24h氧化加热后的氧化增重速率为比较标准,Al Ti共渗层在900℃×96h的抗高温氧化性能优于Cr Ti共渗.     

热处理后Zr-4合金高温氧化行为研究

为了了解马氏体态Zr-4合金的高温氧化性能,以热处理后马氏体态的Zr-4合金为研究对象,利用热分析天平,采用动态连续称重法对Zr-4合金分别在450℃水蒸气、500℃水蒸气和500℃空气条件下进行氧化试验,对其氧化动力学规律进行了分析,利用扫描电子显微镜和能谱分析仪对氧化层的形貌和成分进行了观察分析.试验结果表明:Zr-4合金在450℃水蒸汽、500℃的水蒸气和500℃空气条件下的氧化动力学符合抛物线规律y=a+btc,随着氧化时间的延长,氧化速度减慢;氧化温度升高,氧化速度增快.在氧化220h后会形成厚度均匀的氧化膜,厚度分别为10.8μm、35μm和47.7μm;氧化膜表面有部分破裂和脱落;氧化膜主要含Zr和O元素,从氧化膜外表面到基体,O元素含量逐渐降低,Zr元素含量逐渐增加.     

K444铸造镍基高温合金的高温氧化行为

为了研究燃气轮机叶片材料K444铸造镍基高温合金的高温氧化性能,研究了K444铸造镍基高温合金800℃及850℃恒温氧化动力学及氧化机制.采用x射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪分析了K444合金氧化产物、氧化膜形貌及成分.结果表明：在实验条件下K444合金氧化动力学遵循抛物线规律.在高温氧化期间,K444合金表面氧化膜无明显剥落.氧化膜主要由Cr₂O₃组成,含有少量的NiCr₂O₄及TiO₂.氧化膜呈多层结构：外层较薄,膜质疏松,孔隙较多,是以TiO₂为主的不连续氧化物膜层;中间层是以Cr₂O₃为主的连续致密保护性氧化物膜层,其中含有少量的NiCr₂O₄及TiO₂;内氧化层以Al₂O₃为主.     

K44铸造镍基高温合金800 ℃氧化行为的研究

用静态增重法研究K44铸造镍基高温合金800 ℃氧化动力学.结果表明,K44合金的氧化动力学遵循抛物线规律,属于完全抗氧化级.利用X射线衍射、能谱分析确定K44合金氧化膜的组成以Cr2O3为主,含有NiCr2O4及TiO*TiO2.在高温氧化期间,K44合金发生了内氧化.     

K435镍基铸造高温合金的拉伸性能研究

采用真空感应炉熔炼制备K435镍基铸造高温合金并通过热处理对该合金进行组织优化;系统研究温度对该合金拉伸性能及断裂过程的影响。结果表明:合金的抗拉强度和屈服强度在900℃以下变化不大,900℃以上,二者急剧下降;而塑性在室温至800℃之间基本平稳,温度高于800℃塑性增加,但在900℃左右又出现一个低谷;合金的断裂方式在室温到800℃时为解理兼微孔聚集型的混合型断裂,温度高于800℃时,合金表现出微孔聚集沿晶型断裂,呈典型的韧性断裂状态。     

Al掺杂HP40-Nb合金的抗氧化性和显微形貌分析

采用氧化增重法研究了HP40-Nb合金中掺杂铝与未掺杂铝时合金在1 150℃的高温氧化动力学.并通过X射线衍射(XRD)和聚焦显微镜(LEXT)对氧化膜的相组成和显微形貌进行了分析.结果表明,掺杂铝的HP40-Nb氧化速率比较稳定,氧化增重较小,致密性较好,且在表面形成的Al2O3在高温下也不具有挥发性.