Ni-20Cr-18W高温合金1100℃恒温氧化行为(英文)

利用电镜、具备能谱分析功能的扫描电子显微镜和X射线衍射仪等分析设备,研究了一种新型Ni-Cr-W基高温合金Ni-20Cr-18W在1100℃的恒温氧化行为。通过试样的氧化增重,获得了氧化动力学规律。分析结果显示,在氧化初始阶段,合金表面生成了由六面体结构的Cr2O3,立方结构的NiO和与M3O4型氧化物同型的尖晶石结构 (Ni,Mn,Cr)3O43种相组成的混合氧化膜。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;同时在氧化膜与合金基体界面处形成氧化孔洞,并且在该处发生Al元素的内氧化。     

Ni-20Cr合金在1200℃下的氧化行为

对Ni-20Cr电热合金在1 200℃下进行不同时间的恒温氧化试验,用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)观察分析了1 200℃不同氧化时间下合金的表面形貌、横截面形貌及氧化膜的相组成。结果表明,在1 200℃氧化时,Ni-20Cr合金丝电阻变化与氧化膜厚度变化趋势一致。随着氧化时间延长,合金丝表面氧化膜晶粒逐渐增大,并出现破裂、翘起现象;合金丝表面氧化膜分3层,其主要相组成为NiO、SiO₂、NiCr₂O₄、Cr₂O₃。     

Ni-Cr-W合金在1100 ℃的氧化膜演变

对新型Ni-Cr-W合金在1100 ℃下不同保温时间下的恒温氧化行为进行了研究。采用扫描电镜（SEM）以及能谱（EDS）对合金热暴露后的表面氧化膜形貌、元素含量以及合金基体的恶化情况进行了分析,表面氧化膜的相组成通过XRD进行确定。结果表明：在氧化初期（<3 h）,合金表面生成的单层氧化膜主要由Cr2O3组成,随着氧化时间的延长（>7 h）,在Cr2O3外逐渐形成了一层具有尖晶石结构的NiCr2O4。一旦外表面被均匀致密的尖晶石膜所覆盖,双层氧化膜NiCr2O4·Cr2O3便能有效的减慢合金基体被进一步氧化。合金亚表层的恶化形式包括晶界的内氧化、空洞以及无碳化物区的形成。合金中高的W含量并没有明显恶化合金的抗氧化性能。     

Cu-20Ni-20Cr合金在700℃纯氧气中的氧化

研究了Cu-20Ni-20Cr合金在700℃纯氧气中的氧化行为.结果表明:Cu-20Ni-20Cr合金在700℃,24h的氧化动力学偏离抛物线规律,其瞬时抛物线速率常数随时间而降低,其降低的幅度要比相应的按抛物线规律变化要大.合金表面或内部均没有形成连续的Cr2O3保护膜而是形成了含有所有组元氧化物及它们的复合氧化物的复杂氧化膜结构.这主要归因于合金中含有三相且Cr的分布不均匀,它阻止了Cr由合金向合金/氧化膜界面的扩散.     

Ni-20Cr-18W基高温合金热轧组织演变和力学性能

采用力学试验机、扫描电子显微镜(SEM)研究了热轧态固溶强化型Ni-20Cr-18W基变形高温合金的室温拉伸行为、微观组织演变及断口形貌,结合X射线衍射(XRD)确定了合金的相结构。结果表明,合金热轧态组织由再结晶后的细小等轴晶粒构成,晶粒尺寸为20~30μm,可达ASTM 7级,组织中可见大量退火孪晶,M6C型碳化物颗粒主要弥散分布在晶界上。热轧态合金由于组织细化使抗拉强度升高,断裂方式以穿晶断裂为主,碳化物颗粒成为导致拉伸断裂的裂纹源,使合金塑性下降。合金的室温拉伸断口呈韧性等轴韧窝,韧窝中心为M6C型碳化物颗粒。     

Ni-Cr-W高温合金渗铝涂层1100℃恒温氧化行为

系统地研究了Ni-Cr-W高温合金铝覆涂层在1100℃的恒温氧化行为。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等技术对试样进行观察与分析。结果表明,铝覆涂层的氧化动力学曲线分为初期快速氧化阶段和中后期缓慢平稳氧化阶段。在整个氧化过程中,铝覆涂层表面形成的氧化物经历了由晶须状的θ-A12O3→等轴的α-A12O3→α-A12O3→颗粒状α-A12O3→颗粒状团聚α-A12O3变化过程。碳化物在氧化初期可有效阻止由Ni和Al元素的互扩散所引起的涂层退化。     

Cu-20Ni-30Cr合金在700℃和800℃纯氧气中的氧化

研究了三元复相合金Cu-20Ni-30Cr（at%）在700℃和800℃纯氧气中的氧化行为，合金由三相组成，具有最大Cu浓度和最小Cr浓度的α相为合金的基体，中间浓度的Ni和Cr的β相和富Cr的γ相以颗粒状态分布在合金基体中。合金在2个温度下的氧化动力学曲线偏离抛物线规律，其氧化增重随时间延长而降低，合金氧化速率随温度升高而加快，合金形成了复杂的氧化膜结构，外层为富Cu氧化物，中间层为尖晶石层，最内层为不规则但连续的Cr2O3膜，合金中的复相组织限制Cr在合金中的扩散，抑制了外氧化膜的形成。     

La对Ni-20Cr-18W-1Mo基高温合金1373 K/100 h氧化行为的影响（英文）

对有无La元素的Ni-20Cr-18W-1Mo基高温合金进行了1373 K/100 h的等温氧化试验,分别采用扫描电镜(SEM),X射线能谱(EDX)和X射线衍射(XRD)分析了氧化试样的氧化膜表面和截面形貌特征。结果表明,La元素的添加能够极大地提高基体和氧化膜之间的结合力,使得Ni-20Cr-18W-1Mo基高温合金在1373 K时的抗氧化性提高,相比于未添加La元素的Ni-20Cr-18W-1Mo基高温合金,添加La元素的高温合金具有更小的抛物线氧化速率常数κ"和较弱的氧化膜剥落,同时,形成的表面氧化膜更加致密纤细。     

Fe-Y合金在800℃空气中的氧化行为

研究了Fe-5Y和Fe-10Y合金在800℃空气中的氧化行为。结果表明：二元Fe-Y合金氧化动力学曲线不规则,此温度下Fe-10Y合金的氧化速率高于Fe-5Y合金的氧化速率。Fe-5Y合金及Fe-10Y合金形成了相似的氧化膜结构,且它们都发生了内氧化现象。同时合金未形成单一的Y₂O₃层,这归结于Y在Fe中非常低的溶解度及合金中两相共存而阻碍了Y通过合金向外扩散。     

水蒸气对Fe-Cr-Ni合金在800℃时的氧化膜形貌的影响

研究了水蒸气对Fe-13%Cr-5%Ni合金在800℃下的氧化膜形貌的影响。用光学显微镜、扫描电子显微镜观察了氧化膜的截面及表面形貌,用XRD分析了氧化膜的物相组成。结果表明,干燥气氛下形成的氧化膜表面呈鳞片状,截面为单层结构,其物相组成为Fe2O3和Cr2O3;富含水蒸气的气氛下形成的氧化膜表面则有大量粗糙的凸起,截面为复合层结构,外层有大量孔洞,其物相组成为Fe2O3,内层较为致密,其物相组成为FeCr2O4。     

四元三相Cu-20Ni-20Cr-5Co合金的高温氧化行为

研究四元三相Cu-20Ni-20Cr-5Co合金在700-900℃、0.1MPa纯氧气中的氧化行为以及添加第四组元Co对三元三相Cu-20Ni-20Cr合金氧化行为的影响。结果表明:合金为三相混合物,其氧化动力学曲线偏离抛物线规律,由几个线段组成,添加5%Co后合金的氧化速率明显降低。Cu-20Ni-20Cr-5Co合金表面形成的氧化膜外层主要是由CuO组成,内层是合金与氧化物组成的混合内氧化区,最终合金内层表面形成一连续的Cr2O3层,阻止合金的进一步氧化。     

K4104高温合金Al-Si涂层1000℃氧化性能研究

采用带能谱分析的扫描电镜分析了AlSi扩散涂层在1000℃、不同氧化时间条件下的表面形貌、截面组织及成分变化;用增重法记录重量变化,绘制了氧化动力学曲线,对其氧化性能进行了研究.结果表明,AlSi涂层由于Si的加入,促进了θ-Al2O3向α-Al2O3转变,有利于在涂层表面形成致密氧化膜,并且能促进在氧化皮下形成碳化物隔层,抑制涂层元素与基体元素的互扩散,从而使 AlSi涂层的抗氧化性能优于单一Al涂层.     

微晶化对Ni-5Cr-5Al合金氧化产物的影响

利用磁控溅射在Ｎｉ－５Ｃｒ－５Ａｌ（原子数,％）合金上制备与基体相同成分的微晶涂层,获得的涂层在１０００℃空气进行了氧化实验。结果表明,２００ｈ氧化后涂一成了分层结构的氧化膜：外层为ＮｉＯ和ＮｉＡ１２Ｏ４,内层为连续致密的α－Ａ１２Ｏ３。微晶化使得Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ系三元合金表面生成一层连续Ａ１２Ｏ３所需的Ｃｒ、ＡＬ含量大大降低。     

高温合金微晶涂层上氧化膜的修复性

本文研究了一种镍基高温合金K38G的微晶涂层上保护性氧化膜的修复性。结果表明,溅射微晶涂层上的氧化膜有优良的修复性,氧化膜剥落后,涂层仍具有优良的抗高温氧化性能。氧化膜局部小范围剥落后,表面仍能生成单一的Al_2O_3,氧化膜。氧化膜大面积剥落后,虽然生成由(Al、Cr)_2O_3与TiO_2组成的复合外氧化膜,但它具有优良的防护性和粘附性。     

新型镍基高温合金在950℃和1000℃的氧化行为

利用热重分析法、XRD和SEM(EDX)研究了1种新型镍基高温合金在950℃和1000℃的高温氧化行为。合金在950℃氧化时，氧化增重遵循抛物线规律，表面氧化膜无剥落，在1000℃氧化时表面氧化膜出现剥落，仍近似遵循抛物线规律。氧化膜由Cr2O3，Ni，Co)Cr2O4，TiO2，SiO2和Al2O3组成，并有内氧化现象发生。合金在1000℃的氧化速度比在950℃时约高出1个数量级。根据氧化膜的组成进一步分析了合金的氧化机理。     

Ti-Al合金高温氧化膜的形态及形成

利用Pt丝标记法和定量成分分析等研究方法,研究Ti-Al(2%~75%Al,摩尔分数)合金在1 173 K的大气中经24 h氧化形成的氧化膜的组织形态和生长过程。结果表明:在氧化膜中观察到Al2O3存在3种不同分布形式,即当2%65%时,氧化膜由单一的Al2O3构成。Ti-Al合金高温氧化膜中Al2O3和TiO2的分布可分为4种组织形态。采用Pt标记可清晰观察到氧化膜内、外层,外层氧化膜的形成与Al离子向外扩散有关,内层氧化膜的形态受MO/M界面热力学平衡控制。     

Al和Co对K4169合金950℃高温氧化行为的影响

利用热重分析法、X射线衍射、扫描电镜和能谱分析研究了Al和Co含量对K4169高温合金950℃高温氧化行为的影响,结果表明:合金氧化动力学符合抛物线规律;添加Al和Co的合金氧化产物颗粒比原始成分合金的细小;Al含量的增加增强了合金的高温抗氧化能力,而Co含量的增加降低了合金的高温抗氧化性能。当Al含量为1.45 wt%、Co含量为0.3 wt%时,合金的高温抗氧化性能最好,而原始成分合金的高温抗氧化性能最差。不同Al、Co含量K4169合金氧化膜都分为3层:外层主要是疏松的Cr2O3和TiO2的混合层,还含有少量的NiO和NiCr2O4尖晶石相;中间层是Cr2O3保护层;内氧化物层是Al2O3。     

Al和C0对K4169合金950℃高温氧化行为的影响

利用热重分析法、X射线衍射、扫描电镜和能谱分析研究了Al和Co含量对K4169高温合金950℃高温氧化行为的影响,结果表明:合金氧化动力学符合抛物线规律;添加Al和Co的合金氧化产物颗粒比原始成分合金的细小;Al含量的增加增强了合金的高温抗氧化能力,而Co含量的增加降低了合金的高温抗氧化性能.当Al含量为1.45 wt%、Co含量为0.3 wt%时,合金的高温抗氧化性能最好,而原始成分合金的高温抗氧化性能最差.不同Al、Co含量K4169合金氧化膜都分为3层:外层主要是疏松的Cr2O3和TiO2的混合层,还含有少量的NiO和NiCr2O4尖晶石相;中间层是Cr2O3保护层;内氧化物层是Al2O3.     

Fe—Cr—Al合金氧化膜形貌及其作用的研究

研究了５种Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ合金试样氧化膜形貌与抗氧化性的关系。结果表明，合金氧化膜宏观上平整，微观结构致密，其抗氧化性较好。     

Ni-Cr-Al纳米晶合金在1000℃的高温氧化行为

研究了纳米晶Ni-Cr-Al合金的高温氧化行为，发现与 铸态合金不同，随成分不同纳米晶合金在1000℃氧化时，氧化物可分为四个区：A单一Al2O3区；B复杂氧化膜含一连续Al2O3内层区； C复杂氧化膜含内氧化物区；D Al2O3和NiAl2O4共生区.纳米晶化明显扩展了Al2O3生成区的成份范围.