NiAl-31Cr-3Mo共晶合金的高温氧化行为

本文采用恒温氧化实验方法,在900~1150℃下测试了NiAl-31Cr-3Mo共晶合金的氧化性能,分析了合金的氧化动力学;SEM观测了合金表面以及横截面的形貌。研究表明,共晶合金表面在900~1100℃下形成了连续的Al_2O_3氧化膜,表现出一定的抗氧化性能;共晶合金表面在1150℃下未形成完整的Al_2O_3氧化膜,发生严重的内氧化现象,抗氧化性能严重降低。在1000~1050℃的氧化实验中,表面Al_2O_3氧化膜先产生针状θ-Al_2O_3,随着氧化时间的延长,针状θ-Al_2O_3转变成等轴状的α-Al_2O_3;1100℃下表面直接生成α-Al_2O_3氧化膜,抗氧化特性较好。     

NiAl-31Cr-2.9Mo-0.1Hf-0.05Ho定向共晶合金的高温氧化行为(英文)

采用SEM和XRD等分析手段对NiAl-31Cr-2.9Mo-0.1Hf-0.05Ho定向共晶合金的高温氧化行为进行研究。结果表明,在900~1100°C下合金表面生成连续的Al2O3氧化膜,从而使合金具有良好的抗氧化性能;在1150°C下合金表面的Al2O3氧化膜破裂,氧化增重升高。定向凝固工艺细化合金的组织以及微量稀土元素Ho的加入,均有利于在合金表面形成连续的Al2O3氧化膜。在氧化过程中,表面氧化膜存在着θ-Al2O3→α-Al2O3的相变过程,从而导致1000°C和1050°C氧化增重反常现象的出现。     

反应溅射氧化铝薄膜对CoCrAlY涂层抗高温氧化性能的影响

研究了反应溅射氧化铝薄膜对CO-30Cr-6Al-0.5Y涂层抗高温氧化性能的影响。结果表明,3.5μm厚的Al_2O_3薄膜可大大改善CoCrAlY涂层抗1000～1100℃的氧化性能。在1000℃下,C0-30Cr-6Al-0.5Y涂层表面可以形成保护性良好的Al_2O_3膜,在此情况下,反应溅射Al_2O_3膜可大幅度降低CoCrAlY涂层的氧化速率,在1100℃,CoCrAlY涂层己不能形成单一具有保护性的Al_2O_3膜,而预先沉积氧化铝薄膜的COCrAlY涂层表面的氧化物主要由α-Al_2O_     

含铝奥氏体耐热钢的高温抗氧化性能

以Fe-18Cr-30Ni为基础,添加不同含量的Al设计了4组新型奥氏体耐热钢。利用氧化质量增加法研究了4组新型奥氏体耐热钢在700、800和900℃下空气中的氧化行为,绘制了氧化动力学质量增加曲线,并利用XRD、SEM和EDS对氧化膜的表面形貌及结构进行了表征。结果表明,1~3号钢在900℃时均形成了较为致密的Al2O3内层氧化膜,合金表面生成的复合氧化膜由内到外依次为Al_2O_3、(Al_(0.9)Cr_(0.1))_2O_3、尖晶石氧化物Fe(Cr,Al)_2O_4;1号钢氧化过程中还形成了富(Cr,Fe)的混合氧化物,降低了Al_2O_3氧化膜的连续性;4号钢900℃并没有形成致密的Al_2O_3内层氧化膜,生成的复合氧化膜由内到外依次为(Al_(0.9)Cr_(0.1))_2O_3、尖晶石氧化物Fe(Cr,Al)_2O_4。     

NiAl-31Cr-3Mo合金的低温热腐蚀性能

通过对NiAl-31Cr-3Mo合金在550℃、600℃、650℃和700℃四种温度下进行恒温热腐蚀试验,研究其低温热腐蚀行为,通过电子显微镜、SEM进行表面观察分析,探讨了NiAl-31Cr-3Mo合金的低温热腐蚀机理。结果表明:NiAl-31Cr-3Mo的热腐蚀存在孕育期,在孕育期间首先形成保护性Al2O3和Cr2O3氧化膜。在550~650℃之间,这种保护作用较为明显。最严重的低温热腐蚀发生在650~700℃之间,低温热腐蚀后合金表面为坑点状,发生点蚀,并且有贫铬、贫铝现象,这造成Mo含量升高,从而引发酸性腐蚀。     

FeCrNiAl系高熵合金高温氧化行为及组织演变研究

研究了FeCrNiAl系高熵合金的高温氧化行为,建立了合金的氧化动力学模型,同时借助XRD、SEM和能谱分析,对合金氧化物相结构及形貌和成分进行表征,分析了合金的氧化机理。结果表明合金在800~1000℃都是完全抗氧化的,随着氧化温度的提高,合金氧化速率先增加后减小,1000℃的平均氧化速率小于800℃的平均氧化速率;各个温度下试样单位面积的氧化增重与氧化时间的关系满足抛物线规律,计算得到合金的氧化激活能为167.507 kJ/mol;800℃下枝晶内的氧化产物全部是棒状的金红石结构TiO_2,而枝晶间氧化产物则主要是片层状、紧密相连的Cr_2O_3和TiO_2;900和950℃下形成的氧化膜中主要氧化物均为TiO_2,900℃还含有Cr_2O_3和Fe2O3,950℃氧化膜中还含有α-Al_2O_3。在1000℃合金表面仅形成致密的α-Al_2O_3薄膜,使合金表现出更为优异的抗氧化性能。     

低温超音速火焰喷涂MCrAlY涂层的高温氧化

采用低温超音速火焰喷涂工艺(LT-HVOF)制备了NiCoCrAlYTa合金涂层,通过静态氧化增量方法绘制氧化动力学曲线并计算氧化速率常数;用XRD、SEM及EDS表征涂层氧化后表面的物相组成、形貌和生成氧化物成分。结果表明:低温超音速火焰喷涂制备的NiCoCrAlYTa涂层在900、1000和1100℃氧化200h后,均达到完全抗氧化级。900℃和1000℃氧化时,涂层表面均形成致密连续的α-Al_2O_3层;1100℃氧化时,氧化产物可分为两层,外层为Cr_2O_3和尖晶石氧化物,内层为α-Al_2O_3。     

DZ406合金及其渗铝涂层1100℃氧化性能研究

研究DZ406合金及渗铝涂层在1100℃的氧化行为,利用扫描电镜(SEM)观察其表面形貌和截面组织.结果表明,合金在氧化初期表面产物含有大量的晶须状θ-Al_2O_3,后期表面产物主要为α-Al_2O_3和由Ni、Co、Cr等元素组成的尖晶石相;渗铝涂层表面产物在氧化初期晶须状θ-Al_2O_3较少,一定时间后全部转变为α-Al_2O_3.     

Co-20Re-25Cr-1Si合金在0.1 MPa纯O_2中的高温氧化行为

研究了四元Co-20Re-25Cr-1Si合金在1000和1100℃下0.1 MPa纯O_2中24 h的恒温氧化行为。在两个温度下,合金的氧化动力学曲线很不规则,由于表面形成的氧化膜不能阻止合金中Re以ReO_3形式向外蒸发,合金均出现了明显的氧化失重现象。但在1100℃下,合金在氧化初期大约15 min内发生了短暂的持续增重现象;而在1000℃下合金一直处于失重状态。在两个温度下形成的氧化膜非常类似,最外层为较厚的CoO层,次外层为CoO和CoCr_2O_4的混合氧化物,内层为薄且有一定连续性的Cr_2O_3保护层,其下存在着一个Si的内氧化区。由于合金在1000℃下形成的Cr_2O_3保护层更加连续与致密,因此合金在1000℃表现出较好的抗高温氧化性能。     

NiAl-30．9Cr-3Mo-0．1Dy合金的高温氧化行为

研究了NiAl-30．9Cr-3Mo-0．1Dy合金在1300K～1500K空气中的恒温氧化行为。结果表明：NiAl-30-9Cr-3Mo-0．1Dy合金的抗氧化性远优于NiAl-31Cr-3Mo合金：1500K的氧化动力学曲线基本遵循抛物线关系，在1350K～1450K的氧化动力学曲线符合立方抛物线关系，1300K的氧化动力学曲线则符合5次方关系。氧化过程中，合金的表面生成了连续致密的Al2O3氧化膜；稀土元素的活性作用以及Al2O3与基体合金之间的富Cr层的形成，提高了Al2O3的粘附能力。Dy的添加也减少了NiAl相上Al2O3的生成量，延缓了θ-Al2O3向α-Al2O3相的转变时间。     

Pd-Ni-Al涂层的高温短期氧化行为

在M38镍基高温合金上电镀Pd-20 mass%Ni合金，采用低压固体粉末包埋渗铝方法制备钯改性铝化物涂层，XRD分析表明，涂层主要由β-(Ni,Pd)Al相组成.利用TGA、SEM等方法，研究了涂层在800℃、900℃和1100℃的高温氧化行为表明，β-(Ni,Pd)Al涂层恒温氧化动力学遵循抛物线规律；1000℃氧化动力学则不遵循抛物线规律.在800℃和900℃下，β-(Ni,Pd)Al 涂层表面氧化产物包括α-Al2O3、θ-Al2O3和少量的γ-Al2O3；在1000℃下，涂层表面存在α-Al2O3和θ-Al2O3两种氧化物；在1100℃下，涂层表面氧化产物主要是α-Al2O3.此外，在各温度下涂层表面的氧化产物中都含有少量的TiO2，随着温度升高，其含量增加.     

Fecralloy合金1 250 ℃空气中循环氧化表面氧化膜特征

研究了一种添加稀土元素Y的Fecralloy(Fe-22Cr-5Al-0.3Y)合金在1 250 ℃静态空气中的循环氧化行为,采用SEM, XRD及EDX分析技术研究了合金表面氧化膜的性质和特点。结果表明合金表面生成的氧化膜成分以α-Al2O3为主,合金表面粗糙度对Fecralloy合金表面氧化膜的完整性有重要的影响。讨论了合金表面氧化膜开裂和剥落的特点。     

溅射NiCrAlY涂层氧化过程Al2O3膜结构与形貌的转变

对溅射NiCrAlY涂层进行了900℃，1000℃，1100℃空 气中高温氧化。实验表明，氧化初期生成快速长大的亚稳态θ-Al2O3相，随着氧化时间 延长，θ-Al2O3逐渐转变成α-Al2O3，氧化动力学抛物线常数kp也随之下降 。θ→α-Al2O3相变速度与温度有关，温度越高，相变越快。对涂层进行真空热处理可 促进θ→α-Al2O3转变，使涂层表面快速形成保护性能优异的α-Al2O3。     

NiAl涂层对NiAl-Cr(Zr)共晶合金1100℃空气中循环氧化行为的影响

研究了溅射NiAl涂层对NiAl-Cr(Zr)共晶合金在1100 ℃空气中抗氧化性能的影响.结果表明,在1100 ℃高温下,NiAl-Cr(Zr)共晶合金由于形成Al2O3 + Cr2O3+ ZrO2的混合氧化物膜而表现出较差的抗循环氧化性能.在其表面溅射与其成分接近的NiAl 微晶涂层,高温下形成致密的、粘附性好的A...     

Ni-22Cr-20Co-18W合金在1100℃时氧化膜的演变

采用扫描电子显微镜和X射线衍射分析仪研究了1100℃下Ni-22Cr-20Co-18W合金氧化膜的演变规律。结果显示,在氧化初始阶段,表面形成了Cr2O3,NiO和(Co,Ni,Mn,Cr)3O4混合氧化膜,后者为M3O4型氧化物。长时间氧化后,氧化膜由单层转变为双层,在内层形成连续的Cr2O3膜,在外层形成可以抑制内层Cr2O3挥发的致密NiO氧化膜;同时氧化空位在氧化膜与合金基体界面处形成,并且Al元素的内氧化也在该处发生。     

DEFLECTION METHOD FROM TWO SIDES OXIDATION TO STUDY EFFECT OF Y ON INTERNAL STRESS OF OXIDE SCALES

Au investigation was carried ont of the effect of Y addition upon the internal stressof Al_2O_3 scale formed during oxidation of sputtering coating on Co-30Cr-6Al alloyand the growth stress of oxidized film on Fe-23Cr-5Al alloy heating up to 900℃ inair,using a specially designed deflection method from thin strip specimen with coat-ings,ion-implanted Y on one side and oxidized onto both sides.Results indicate thatY may decrease the internal stress of oxide scale on 2×10~(17) Y~+/cm~2 implanted Co-30Cr-6Al coating,and increase one on 2×10~(16) Y~+/cm~2 implanted Fe-23Cr-5Al alloy.This seems due to whether or not Y promotes the plastic deformation of oxide scale.Inaddition,at initial oxidation stage,the change of growth stress of oxide scale formed onY-implanted Co-30Cr-6Al coating may be related to the influence of Y on oxidationprocess of the coating.     

AlCoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金的高温氧化行为

采用水冷铜坩埚真空感应悬浮熔炼法制备AlCoCrFeNiTi_(0.5)多主元高熵合金,研究合金在800、900、1000和1100℃下的高温氧化行为,采用XRD,SEM及EDS对氧化膜的成分及形貌进行了分析,探索了合金的氧化机制。结果表明,合金的氧化动力学曲线在800和900℃时近似遵循六次方抛物线规律,在1000和1100℃时近似遵循四次方抛物线规律。合金具有优异的抗氧化性,在800、900和1100℃下为抗氧化级别,而在1000℃下为完全抗氧化级别。合金的氧化主要发生在枝晶间和共晶区,呈岛状团聚堆叠生长,1100℃氧化时该区域的氧化物发生明显剥落,氧化产物主要是TiO_2、Fe_2TiO_5和FeCr_2O_4等;而枝晶相的氧化产物较单一,1000℃及以下温度氧化时为弥散分布的Al_2O_3颗粒,1100℃氧化时为致密的Al_2O_3氧化层。高温氧化后,合金基体相结构稳定,未出现软化现象。     

Improvement of cyclic oxidation resistance of a NiAl-based alloy modified by Dy

The effect of the rare-earth-element dysprosium on the cyclic oxidation behavior of NiAl-31Cr-3Mo alloy at 1300 and 1400 K in static air atmosphere was investigated in this paper. The results revealed that doping 0.1.% atom fraction of Dy greatly improved the cyclic oxidation resistance at 1300 and 1400 K. The microstructure and composition of the oxidation layer were studied by means of X-ray diffractometer (XRD), scanning electron microscopy (SEM) with EDAX unit. The oxidation scale, which is located on the surface of NiAl-31Cr-3Mo alloy, mainly consisted of α-Al₂O₃ and a little Cr₂O₃. While the continuous and sole α-Al₂O₃ scale formed on the surface of the alloys doped with the dysprosium. The adherency of scale improved due to a Cr-rich phase decreased the internal stress by thermal cycling and transformation of Al₂O₃ or transverse growing induced for the testing alloy modified by Dy. The oxidation mechanism was discussed from phase constitution.