钛对FeAl金属间化合物高温氧化行为的影响

探究了钛元素对ＦｅＡｌ金属间合理化物在１０００℃和１１００℃大气环境下的循环氧化行为的影响。合金的氧化动力学过程通过增重法测定，氧化产物通过Ｘ射线衍射、能谱和扫描电镜等鉴定。实验结果表明，加钛和未加钛Ｆｅ－３６．５Ａｌ合金的氧化动力学曲线均可拟合为抛物线；（△Ｗ／Ｓ）＾２＝Ｋｐｔ＋Ｃ。加钛ＦｅＡｌ合金在１０００℃和１１００℃时的Ｋｐ值分别为２．４，３．３ｍｇ＾２ｃｍ＾－４ｈ＾－１。而未加钛Ｆｅａｌ     

真空电弧熔炼轮毂用AlCrFeCuNi-xB高强合金温氧化性能

为了提高轮毂用AlCrFeCuNi高强合金在摩擦生热后的抗温氧化能力,本文通过增加B元素的方式,采用真空电弧熔炼法制备了AlCrFeCuNi-xB(x=0、0.05、0.1)高强合金。通过实验测试的方式研究了其微观组织和抗氧化性能。研究结果表明:加入B元素后合金组织中并不会生成脆性B化物。在合金组织内生成了明显的枝晶状结构,并且加入更高比例的B元素后,引起枝晶的细化现象,B化物也随之增加,对基体组织发挥细化效果。合金形成了抛物线特征的恒温氧化曲线,在最初氧化阶段发生了快速氧化,之后逐渐达到相对缓慢状态。经过800℃氧化5 h后,含有更高B的合金表现出更优的耐高温性能。AlCrFeCuNi合金氧化反应得到疏松结构氧化物,加入B元素后都能够显著提高AlCrFeCuNi合金耐氧化性能。加入B能够对Cr在氧化膜中的扩散起到阻碍作用,减少挥发性Cr₂O₃的产生,有助于促进氧化膜的生成,显著增强合金耐氧化能力。     

Cr9Mo和Cr5Mo钢的等温氧化行为

对铸态和锻态的Ｃｒ９Ｍｏ和Ｃｒ５Ｍｏ钢分别在７００℃、８００℃和９００℃下进行了为时５００ｈ的氧化试验。结果表明，在７００℃、８００℃下Ｃｒ９Ｍｏ的抗氧化性能比Ｃｒ５Ｍｏ的优越得多，而在９００℃下则相差不多。两种钢的抗氧化性能的差别主要是其表面氧化物性质不同所致。铸态和锻态抗氧化性能的差别则是由于其合金元素分布的均匀度不同，致使氧化物结构有差异造成的。     

不同Cr含量的Fe-Cr合金高温高压水蒸气氧化行为

Fe-Cr合金钢广泛用于锅炉的受热面管,但目前研究多针对Cr在高温常压环境中的氧化行为,对高温高压下的研究较少。对Cr的质量分数分别为9%、12%、18%、25%的Fe-Cr合金试样在650℃、25 MPa的高压水蒸气环境中的氧化行为进行研究,并与Cr-9的常压水蒸气氧化进行对比,采用扫描电镜(SEM)观察形貌、能谱分析成分变化、X射线衍射仪(XRD)分析物相组成并称重绘制氧化动力学曲线,以此来探究不同Cr含量的Fe-Cr合金的氧化膜生长规律和压强对其氧化行为的影响。结果表明:随着Cr含量的提高,Fe-Cr合金的孕育期增长,抗氧化能力得到提高;Cr含量的增加对氧化行为有一定影响,氧化66.0 h,Cr-9与Cr-12氧化动力学符合抛物线规律,在氧化初期就出现内外氧化层分层,内层为尖晶石FeCr2O_4,外层为Fe_3O_4,而Cr-18、Cr-25则仍处于孕育期,动力学几乎处于稳定状态,这个阶段主要是元素的扩散准备,氧化物的出现只是附加产物;表面的氧化物并不能构成一层完整的氧化膜,外加压强能够增加Fe-Cr合金位错和空位浓度,从而提高氧化速率,并且压强影响了氧化膜的形貌,在压应力的作用下,氧化膜主要由粒状氧化物构成。     

Oxidation behavior of silicide coating on Ti3SiC2-based ceramic

A silicide coating was prepared on Ti₃SiC₂-based ceramic by pack cementation to improve the oxidation resistance of Ti₃SiC₂, which is a technologically important material for high temperature applications. The microstructure, phase composition and oxidation resistance of the coated sample were investigated. The results demonstrated that the silicide coating was mainly composed of TiSi₂ and SiC. A single layer of a mixture of SiO₂ and TiO₂ was formed on the surface of the coated sample during isothermal oxidation at 1100 °C and 1200 °C for 20h. Compared to Ti₃SiC₂, the parabolic rate constant of silicide coated Ti₃SiC₂ decreased by 2~3 orders of magnitude. Furthermore, the coated sample showed much better cyclic oxidation resistance than Ti₃SiC₂ during the cyclic oxidation at 1100 °C for 400 times. However, during the preparation of the coating, a number of fine cracks formed in the outer layer of the coating. When these cracks penetrated the whole coating during the cyclic oxidation, the oxidation rate was accelerated, which degraded the oxidation resistance. Electronic Publication     

钛合金表面电弧离子镀TiAlN涂层的抗高温氧化性能研究

运用电弧离子镀技术,采用热等静压Ti05Al0.5合金靶在航空用钛合金TC11基片上制备了TiAlN防护涂层,并采用SEM、AES、XPS等方法研究了涂层在空气中的抗高温氧化性能.结果表明,涂层发生了选择性氧化,外层生成富Al层而内层形成富Ti层;同时进行了涂层的室温干摩擦试验,结果表明,TC11钛合金基体同GCr15钢珠的磨损表现出黏着磨损的特征,磨痕宽度约100 μm,而TiAlN涂层通过提高表面硬度改善了钛合金的黏着磨损状况.     

晶粒细化对Cu-45Ni-30Cr合金抗高温氧化性能的影响

为了探讨晶粒细化对三元复相合金抗高温氧化行为的影响,采用机械合金化热压制备了纳米晶Cu-45Ni-30Cr 合金,并以热重法及SEM/EDX研究了其在700,800 ℃、0.1 MPa纯氧气中的氧化行为.结果表明: Cu-45Ni-30Cr合金为三相组织,每一相中Cr的含量均较高;合金的氧化动力学较复杂,其瞬时抛物线速率常数随时间延长而降低;晶粒细化降低了合金表面由混合内氧化膜向单一Cr2O3外氧化膜转变的临界浓度,促使Cu-45Ni-30Cr合金表面由混合内氧化膜向单一选择性Cr2O3外氧化膜转化.     

发动机用TiAl表面双辉等离子制备W-Mo合金层及其高温氧化行为

目前采用双辉等离子表面合金化技术在TiAl合金表面制备W-Mo涂层的研究不多。通过SEM与XRD等测试手段,研究双辉等离子表面合金化技术在TiAl基体表面制得的W-Mo合金涂层在780℃温度下的氧化行为。研究结果表明:W-Mo改性合金在初期氧化阶段快速氧化增重,经过100 h氧化后,试样增重5.2 mg/cm2,有效改善了TiAl基体的高温抗氧化性能。W-Mo合金涂层对氧气扩散起到阻碍作用,使TiAl基体抗高温氧化性能获得显著提升。氧化处理后合金涂层表面未发生改变,形成了致密、均匀的氧化膜层。TiAl基体经100 h氧化后表面氧化膜主要是一种柱状晶结构,TiAl基体氧化产物包括金红石型TiO2以及刚玉2种成分。     

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。     

新一代新型抗高温氧化奥氏体耐热钢的研究进展

新一代奥氏体耐热钢在氧化过程中自发形成连续、稳定、致密的氧化铝层,与传统的在金属表面形成Cr2O3保护层的不锈钢相比,具有更优异的高温抗氧化性能和良好的抗蠕变能力。详细地分析了新型抗高温氧化奥氏体耐热钢的抗氧化机理,并且探讨了一些合金元素对新型奥氏体耐热钢在高温含10%水蒸气的气氛中抗氧化性能的影响。指出新一代奥氏体耐热钢在氧化过程中形成稳定的纳米级沉淀相NbC,以及在高温时形成的稳定Fe2Nb和NiAl沉淀相,有力地改善了其抗蠕变性能和高温力学性能。最后展望了这类以Al2O3为抗氧化层的新型奥氏体耐热钢的应用前景。     

C-SiC-TiC-TiB_2复合材料等温氧化行为研究

对原位合成的（Ｃ－ＳｉＣ－ＴｉＣ－ＴｉＢ２）碳／陶复合材料的等温抗氧化性能进行了研究。结果表明，该材料的氧化增重和失重主要取决于碳相和陶瓷相的氧化速率和氧化层的结构特征。该材料表现出优良的抗氧化能力，这归结于在８００℃时ＴｉＢ２优先氧化，８００～１０００℃时其表面生成了一层致密的硼硅酸盐玻璃，以及在１２００℃下ＴｉＯ２晶粒包裹在其表面。     

Ti600钛合金的氧化行为

研究了Ti600钛合金在700-1000℃范围内的氧化行为.结果表明,Ti600的100 h氧化动力学近似遵循抛物线-直线规律,氧化激活能为224 kJ·mol-1.Ti600试样在700℃氧化100h后其表面形成了致密的氧化皮,而在高于700℃氧化100 h后氧化皮出现多层结构并开始剥落,氧化皮主要由金红石型TiO2...     

TiC-TiB2复相陶瓷的氧化行为研究

对自蔓延高温合成法制备的TiC-TiB2复相陶瓷的氧化行为及机理进行了研究.结果表明:在低于1000℃范围内,随氧化温度和时间的增加,氧化增重符合抛物线规律;在600℃时,TiB2首先被氧化成TiO2,在1000℃时TiB2、TiC均被氧化成TiO2,表面形成致密的TiO2氧化膜,阻止内部继续发生氧化,这表明该材料具有较好的高温抗氧化能力.     

非晶态Ni－W合金镀层的高温氧化性能研究

研究了Ｎｉ－Ｗ合金镀层的抗高温氧化及镀层加热处理后的硬度。为了进一步提高非晶态合金（Ｎｉ－Ｗ）镀层的性能，往镀液中又加入了Ｐ、Ｍｏ、Ｃｅ、Ｂ元素。     

Short-time Oxidation of Alloy 690 in High-temperature and High-pressure Steam and Water

The oxidation behavior of alloy 690 exposed to high-temperature and high-pressure steam and water at 280 ℃ for 1 h was investigated by scanning electron microscopy(SEM),atomic force microscopy(AFM) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS).In high-temperature and high-pressure steam,the oxide film is composed of an outermost Ni-rich hydroxides layer,an intermediate layer of hydroxides and oxides enriched in Cr,an inner oxide layer.The film formed in high-temperature water is similar to that in steam,except for missing the Ni-rich hydroxides layer.Samples with different surface finishes(electropolished,mechanically polished,ground,and as-received) were prepared for comparison.A general increase of the oxide thickness with the degree of surface roughness is observed.The equivalent oxide thicknesses lie in the range of 100-200 nm for the as-received samples,150-250 nm for the samples ground to 400# and 10-20 nm for the samples ground to 1500#,mechanically polished,and electropolished.     

LY12铝合金微弧氧化陶瓷层的电化学腐蚀行为

为了系统了解微弧氧化电参数对铝合金微弧氧化膜耐蚀性的影响,采用自制的设备以恒流法在硅酸盐系电解液中对LY12铝合金进行微弧氧化处理.研究了频率、占空比、时间等参数对铝合金微弧氧化陶瓷层电化学腐蚀行为的影响.用扫描电镜(SEM)和电化学工作站等手段,分析了不同能量参数制备的陶瓷层的微观结构及耐蚀性.结果表明:随着频率增加...     

高速电弧喷涂铁基涂层的热震和抗高温氧化性能

采用粉芯丝材和高速电弧喷涂技术(HVAS)成功制备了Fe基涂层,研究了涂层高温性能及相应的组织结构.结果表明:涂层的抗热震以及抗高温氧化能力相当好,涂层经650℃和800 ℃ 30次热震后试样表面基本完好;涂层氧化时氧是在层与层之间扩散的,热震试验时出现的裂纹和涂层脱落均是由层间氧化物引起的;Fe基涂层经800℃、200 h氧化后增重约为10 mg/cm2,抗氧化能力较好,甚至优于某些耐热钢如12CrMoV,主要是因为铬元素形成氧化膜抑制了氧向涂层内部的进一步扩散.     

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。     

Oxidation behavior of ferritic/martensitic steels in flowing supercritical water

The oxidation behavior of two Ferritic/Martensitic(F/M)steels including novel SIMP steel and commercial P91 steel were investigated by exposure to flowing deaerated supercritical water(SCW)at 700℃for up to 1000 h.The kinetic weight gain curves follow parabolic and near-cubic rate equations for SIMP and P91 steels,respectively.X-Ray Diffraction analysis showed the presence of magnetite and a spinel phase in flowing SCW for both steels.The morphology and structure of the oxide scales formed on these two steels were analyzed.The relationship between the microstructure and oxidation behavior and the reason that SIMP steel showed better oxidation resistance than P91 steel were discussed.     

镁合金微弧氧化膜的耐蚀性及其在腐蚀介质下的磨损行为

在硅酸盐电解液体系中,采用电流密度为40mA/cm2的脉冲电流模式对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,在其表面获得均匀的陶瓷膜层。随后对膜层的形貌、耐腐蚀性及其在腐蚀介质下的摩擦磨损行为进行了研究;结果表明:微弧氧化膜具有双层结构(疏松层和致密层),表面均匀,局部有裂纹;微弧氧化处理提高了镁合金的耐腐蚀性,经微弧氧化处理后试样的自腐蚀电位升高了94mV;在腐蚀环境下,膜层的耐磨性会降低,膜层磨损的机理随载荷大小不同而改变,小载荷时主要是磨粒磨损,高载荷时主要是结合力破坏而导致的剥层磨损。