0Cr18Ni10Ti不锈钢热浸镀铝及高温扩散后的高温氧化行为

为提高0Cr18Ni10Ti不锈钢的抗高温氧化能力,采用熔剂法在0Cr18Ni10Ti不锈钢表面制备热浸镀铝层,并经950℃、2 h高温扩散。采用SEM、EDS对热浸镀铝高温扩散试样及不锈钢试样900℃氧化不同时间的表面、截面进行了形貌观察及成分分析。结果表明:镀铝高温扩散试样的氧化动力学曲线较平缓且氧化增重较小;0Cr18Ni10Ti不锈钢经900℃、100 h氧化后表面主要由Fe2O3组成,氧沿晶界向内扩散产生内氧化;镀铝高温扩散试样900℃氧化期间,表面主要由Al2O3氧化膜组成,有效地阻止了合金元素与氧的互扩散,Ni元素在Fe Al层与Al固溶层富集阻碍了Fe Al合金层Al向基体扩散,使镀铝高温扩散试样Fe Al合金层经900℃、100 h氧化后Al元素贫化量较少。镀铝高温扩散试样900℃、100 h下的抗氧化性能优于0Cr18Ni10Ti不锈钢。     

Ti60合金高温连续氧化行为研究

研究了Ti60合金（Ti-5.6Al-4.8Sn-2.0Zr-1.0Mo-0.85Nd-0.34Si)在620℃，720℃和800℃时的连续氧化行为，用扫描电子显微镜和X射线衍射仪和X射线能谱仪研究分析了Ti60钛合金氧化层形貌，微观结构和成分分布，以研究Ti60合金在不同温度下的氧化机理，结果表明：Ti60和在620℃有较好的抗氧化性能，其连续氧化动力学符合抛物线规律。在720℃和800℃，氧化严重，其连续氧化曲线近似直线规律。     

Ti40合金的高温氧化动力学研究

为了准确预测外界环境对Ti40合金氧化反应的影响规律,利用一种新的气固反应动力学模型对阻燃钛合金Ti40合金在773~1 273 K范围内的恒温氧化行为进行研究。发现Ti40合金在773~873 K时的氧化主要受内扩散控制,活化能为262.20 k J/mol;在973~1 273 K时的氧化主要受界面反应控速,其活化能为155.67 k J/mol。另外,通过模型预测了各因素(氧气分压、温度、目标氧化厚度等)对其氧化反应分数ξ、特征时间tc和转化速率dξ/dt的影响规律。     

一种含Ru镍基单晶高温合金的高温氧化行为

采用恒温氧化的实验方法,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)等分析了一种新型含Ru的镍基单晶高温合金在1 100 ℃和1 140 ℃的高温氧化行为。研究结果表明,合金在氧化初期质量迅速增加,但随着氧化时间的延长,氧化膜质量增加速率变得缓慢,由于氧化过程中会发生氧化膜脱落,使得氧化增重曲线略微偏离抛物线规律。氧化膜大致分三层:外层由Cr₂O₃和NiO组成,中间层为Cr₂O₃,内层为Al₂O₃。     

Ni56Cr44Ti锻造合金的组织和性能研究

对Ni5 6Cr44Ti锻造合金在不同状态下的组织和性能进行了试验和分析。认为此合金具有优良的高温力学性能和耐高温高硫含钒腐蚀性能 ,特别适用于制造高温高硫含钒环境中的承力构件     

1Cr18Ni9Ti不锈钢在土壤中腐蚀规律研究

用自然埋设试件的方法,研究了1Cr18Ni9Ti不锈钢在酸性、中性及碱性土中埋设1,3,5年后的腐蚀特征.结果表明,不锈钢在酸性及中性土壤中腐蚀轻微,在含盐量较高的碱性土壤中腐蚀比中酸性土壤严重,且出现点蚀现象;土壤中的Cl-及SO42-是影响不锈钢腐蚀的最主要因素,随着Cl-及SO42的增多,不锈钢的腐蚀失重增大;自然腐蚀电位也反映不锈钢在土壤中的腐蚀状态,腐蚀电位为正,腐蚀轻微,腐蚀电位越负,腐蚀越严重.     

Ti60合金在650～750℃高温下的氧化行为

研究了Ti60合金(Ti-5．6A1-4．8Sn-2．0Zr-1．0Mo-0．85Nd-0．34Si)在650～750℃下的高温氧化行为；采用恒温或循环氧化增重方法、氧化速度常数、活度等理论计算研究了合金氧化的热力学和动力学规律；用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法，研究氧化膜的表面形貌和结构；采用俄歇电子能谱(AES)分析元素沿深度方向的分布，研究元素在氧化过程中的扩散行为。研究结果表明：Ti60合金在650℃和700℃有较好的抗氧化性能，其循环氧化动力学曲线基本上符合抛物线规律；在750℃，氧化严重，其循环氧化动力学曲线近似符合抛物线一直线规律。氧化层由金红石结构的TiO2氧化物和少量的Al2O3组成。氧化表面形貌为网篮状组织，这是由于α相和β相的成分和结构不同，界面扩散和体扩散差异导致的氧化程度不同所造成的。稀土第二相处氧化严重，表面裂纹大多产生于稀土第二相颗粒。     

Ｃo—Ce合金铁高温氧化行为

研究了纯Ｃo,Co-3Ce及Ｃo-5Ce合金在６００－８００℃（的温度下在）空气中的氧化行为,纯Ｃo的氧化基本符合抛物线规律,Co-Ce合金的过程近似由二个抛物线阶段组成,Ｃo-Ce合金表面的氧化膜由Ｃo的氧化物和ＣeO2组成,含Ｃe氧化物继承了原始合金中的金属间化合物相Ｃo17Ce2的分布形貌,Ｃo-5Ce合金的氧化比Ｃo-3Ce合金块,合金内氧化严重,还讨论了Ｃo-Ce合金的氧化机制。     

一种新型不锈钢清洗剂对1Cr18Ni9Ti的腐蚀行为

1Cr18Ni9Ti钢用途广泛,但其在清洗中存在腐蚀。采用深度腐蚀测试、电化学测试及金相观测,研究了1Cr18Ni9Ti在新型不锈钢清洗剂NAP中的腐蚀行为。结果表明:1Cr18Ni9Ti在50℃的NAP清洗剂中腐蚀非常轻微,深度腐蚀速率小于0.037mm/a,温度升高时腐蚀加快;NAP由HNO3和羟基乙叉二膦酸(HEDP)复配而成,保留了优良的二次钝化特性和耐点蚀性能,甚至有一定的协同作用,1Cr18Ni9Ti在NAP溶液中的点蚀击穿电位高于在HEDP溶液和10%HNO3溶液中,抗点蚀能力进一步提高;1Cr18Ni9Ti在NAP清洗剂中的腐蚀很轻微,未发现点蚀和晶间腐蚀等局部腐蚀现象。     

Cr在Ti-Al-Cr合金抗高温氧化过程中的作用研究

研究了Ti-50Al,Ti-50Al-15Cr.Ti-45Al-15Cr和Ti-67Al-8Cr(原子分数%)合金在900-1000℃下的高温氧化性能.结果表明:Ti-50Al-15Cr,Ti-45Al-15Cr和Ti-67Al-8Cr均表现出优良的抗氧化性能,氧化后表面主要是α-Al2O3及少量的TiO2组成.Ti-50Al-15Cr,Ti-67Al-8Cr和Ti-45Al-15Cr合金良好的抗高温氧化性能归于Cr在合金抗氧化过程中起到了吸氧效应的作用.另外发现对于Ti-50Al-15Cr和Ti-67Al-8Cr均发生了950℃时的氧化增重比1000℃时的氧化增重大,这是由于Cr的加入使Ti的活性降低的缘故.     

冷却速率对1Cr18Ni9Ti钢高温脆性区凝固组织的影响

连铸过程中裂纹主要产生在凝固末期的高温脆性温度区间,凝固组织对其影响巨大.结合相图并利用示差扫描量热仪(DSC)、定向凝固实验系统和Gleeble-3800热模拟实验机,在对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的熔化和近平衡凝固过程进行分析的基础上,研究了冷却速率对奥氏体不锈钢高温脆性区凝固组织的影响.研究表明,1Cr18Ni9Ti钢的近平衡凝固模式为FA型,随着冷速的加大,铁素体的形态从晶内骨骼状分布转变到晶间不规则块状分布,其含量也有所提高.     

Zr-2合金表面ZrO2/Cr复合膜的高温蒸汽氧化行为

用微弧氧化(MAO)和磁过滤阴极真空弧离子镀(FCVAD)在Zr-2合金表面制备ZrO₂/Cr复合膜,用热重分析仪(TGA)评估了Zr-2合金基体和ZrO₂/Cr复合膜在900～1100℃蒸汽环境中的抗氧化性能,并分析其氧化后氧化层的截面结构、相组成和成分深度分布。结果表明,在900、1000和1100℃蒸汽环境中分别氧化3600 s后,ZrO₂/Cr复合膜试样单位面积增重约为Zr-2合金基体的3/8、1/4和2/5。在高温蒸汽环境中,ZrO₂/Cr复合膜表面氧化生成的致密Cr₂O₃膜能抑制氧向内扩散,提高锆合金的抗蒸汽氧化性能,阻止锆试样在1000℃蒸汽环境中出现分离氧化。ZrO₂/Cr复合膜的表面Cr层完全消耗前,Cr涂层的氧化主要取决于铬向外扩散,而不是氧向内扩散。在蒸汽氧化过程中,MAO膜的中间层能抑制氢渗透进入锆合金基体。     

Ni－Nb合金在600～800℃低压氧中的氧化

藉Ｈ２—ＣＯ２混合气体获得低氧压，在６００℃为１．０１×１０（－４）ｆＰａ，而７００℃与８００℃为１．０１ｆＰａ，并研究含Ｎｂ为１５０与３００ｍｇ／ｇ的两种Ｎｉ－Ｎｂ合金在上述条件下的氧化行为实验结果显示，在６００℃与７００℃，两种合金仅发生内氧化，其组成为α－Ｎｉ与氧化铌（Ｎｂ＿２Ｏ＿５或／和ＮｂＯ＿２）通常，在紧挨内氧化带前沿的合金中并没有观察到发生贫Ｎｂ现象．与之不同，在８００℃氧化的两种合金均产生连续的由氧化铌组成的外氧化膜而没有内氧化现象．从Ｎｂ在Ｎｉ中低溶解度的特点出发讨论了合金的氧化机制．     

锆合金表面镀Cr/TiAlN涂层的抗高温水蒸气氧化性能研究

利用多弧离子镀技术在Zr-4合金表面制备了Cr+TiAlN复合涂层。采用多种分析手段研究了涂层在1200℃高温水蒸气环境下的抗氧化性能。利用X射线衍射分析涂层的物相成分;利用扫描电镜观察涂层表面的微观形貌;利用能谱对涂层元素种类与含量进行分析;采用自动划痕仪对涂层的力学性能进行检测。结果表明:多弧离子镀膜层表面均匀平整、致密度大, 但存在一定数量的微孔洞及大颗粒。镀有Cr/TiAlN涂层试样的氧化速率远低于原始锆合金的氧化速率, 抗高温水蒸气氧化性能优于原始Zr-4合金, 且单位面积的氧化增重量仅为原始Zr-4合金的36%。划痕实验结果表明, 膜基结合力为26 N, 膜基结合性能良好。     

EBPVD制备ODS Ni基高温合金抗氧化性能研究

采用电子束物理气相沉积技术制备了微晶氧化物弥散增强Ni基高温合金,并研究了该合金的高温氧化行为.通过最小二乘拟合得到的合金氧化动力学模型近似遵循4次方规律,并在高温氧化过程中,合金能够生成单一的Al2O3氧化膜,而且氧化膜的粘附性好,不易脱落.稀土氧化物的添加可明显地改善合金的抗高温氧化性能,提高氧化膜的粘附性.