CuBiAl合金在700—900℃空气中的氧化行为

采用金相试验、扫描电影能谱和热重分析法研究了CuBiAl合金在高温空气中的氧化行为,结果表明,在700～900℃空气中CuBiAl合金的氧化优先在不同组织的界面处发生,而且铜比铝更容易被腐蚀掉。     

Ni－3．5Al合金在575℃氯气环境中的腐蚀

Ｎｉ－３．５Ａｌ合金在５７５℃氯气环境中的腐蚀涂江平，毛志远，李志章（浙江大学）由于大多数金属材料均能与高温氯气反应生成低熔点、高蒸气压的金属氯化物［１］，从而表现出很高的腐蚀速度．镍基合金在６００℃以下干氯气环境中具有较好的腐蚀抗力，可以作为在高温...     

离子注入Ce+的Ni20Cr合金在1050℃空气中氧化动力学特征

采用热重分析方法研究了Ni20Cr及经预氧化处理后的合金表面离子注入Ce+后在1050℃空气中的恒温氧化动力学及循环氧化行为.结果表明,离子注入对经预氧化处理后合金氧化行为的影响与合金表面直接注入的效应类似,可降低合金氧化速率和改善氧化膜粘附性.认为抗氧化性能的提高与Ce+改变氧化机制及降低氧化膜/合金界面处因阳离子向外扩散产生的空位数量有关.     

Ni－13Cr－0．5Ce合金在575℃ Cl_2－H_2O混合气氛中的腐蚀行为

Ｎｉ－１３Ｃｒ－０．５Ｃｅ合金在５７５℃Ｃｌ_２－Ｈ_２Ｏ混合气氛中的腐蚀行为涂江平，李志章，毛志远（浙江大学杭州３１００２７）１引言关于合金在干氯气或含氯的氯化气氛中的腐蚀行为已有报导［１～３］，而在实际生产中，液氯经雾化后往往存在少量水份，使腐蚀环...     

二元双相Cu-50Cr合金在700─900℃空气中的氧化

Cu－50Cr合金在700—900℃空气中的氧化结果表明,合金的氧化动力学在700和800℃遵循抛物线速度规律,在900℃其瞬时抛物线速率常数随时间而降低．合金氧化外层膜是CuO和Cu2O,内层膜由氧化铜和尖晶石型氧化物为基并嵌有Cr颗粒组成,Cr表面有Cr2O3和Cu2Cr2O4膜。900℃的氧化膜与基体金属界面上可观察到连续的Cr2O3层.合金未形成Cr的选择性外氧化．     

Cr20Ni80合金1200℃恒温氧化行为

通过静态氧化法研究了Cr20Ni80电热合金在空气中电加热到1 200℃的恒温氧化行为。使用无纸记录仪记录了Cr20Ni80合金两端电流电压的变化,扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)分析研究了氧化60、120h的氧化膜表面与截面形貌、表面氧化膜的相组成以及氧化层中元素分布情况。结果表明,Cr20Ni80合金在1 200℃下的氧化过程符合氧化过程的三阶段理论。氧化60h正处于氧化的第二阶段,氧化产物区分为三层,最外层主要包括NiO与NiCr_2O_4,中间层为Cr_2O_3,最内层为SiO_2内氧化层,其中最外层基本剥落。氧化120h为氧化的第三个阶段初期,此时,氧化膜剥落严重,Cr20Ni80合金丝即将断裂。     

二元双相Cu-Cr合金在700和800℃空气中的氧化行为研究

研究了二元Cu-Cr合金Cu-0.5Cr,Cu-7.0Cr和Cu-15.0Cr(原子分数,%)在700和800℃空气中的高温氧化行为.合金的氧化动力学基本遵循抛物线规律,其中Cu-0.5Cr合金的氧化近似于纯Cu的氧化行为,氧化产物主要为Cu的氧化物,Cr2O3颗粒弥散分布于氧化膜内层靠近膜/基体界面;Cu-7.0Cr和Cu-15.0Cr氧化后外层形成CuO和Cu2O,内层为Cr2O3和Cu2O·Cr2O3混合氧化物,并含有部分未氧化的Cr颗粒.合金的氧化速率随Cr含量的增加而降低,并且b相尺寸减小也利于提高Cu-Cr合金的抗氧化能力.合金氧化膜结构和生长规律与合金的原始显微组织和b相分布状态有关.     

Fe-Ni合金在600 ℃空气中的氧化行为

采用称量法研究了两种Fe-Ni合金（Ni含量分别为5%和9%,质量分数）在600 ℃静态空气中的高温氧化行为,对比分析了两种合金的氧化动力学特征,采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和能谱分析（EDS）等手段分析了表面氧化膜的物相组成及显微结构。结果表明：Fe-5%Ni和Fe-9%Ni合金在 600 ℃空气中的氧化行为基本类似,氧化前期Ni-5合金质量增加量较高,16 h后发生逆转,其氧化动力学遵循近似抛物线规律,表明氧化膜内的离子扩散过程受氧化过程控制。两种合金的表面氧化膜均由Fe3O4 和 Fe2O3 组成,同时含有尖晶石相(Ni, Fe)3O4。Ni-9合金氧化膜中尖晶石相含量相对较高,是导致氧化质量增加发生逆转的主要原因。     

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。     

三元Cu-Ni-Fe合金在700-900℃空气中的氧化

研究了三元双相Ｃｕ－３０Ｎｉ－２５Ｆｅ合金在７００－９００℃空气中的氧化,在相同温度下合金的氧化速度都低于纯铜的,７００－８００℃的氧化动力学为抛物线规律,在９００℃初期为抛物线规律,后期变为线形规律,氧伦膜最外层为乎纯的氧化铜;内层是由三种金属组元的氧化物及组元间的复合氧化物所构成的混合区域,另外,在外氧化膜下面发生了Ｆｅ和Ｎｉ的内氧化,而内氧化区前沿的合金中仍保持为双相结构,该合金中难以发生Ｆ     

注入Ce+对预氧化的Ni20Cr合金1050℃氧化行为的影响

研究了Ni20Cr及经预氧化处理后的合金表面离子注入Ce^＋在1050℃空气中的氧化行为。结果表明，经0.5h和1h预氧化处理后的合金离子注入对其氧化行为的影响与合金表面直接注入的作用类似，可降低合金氧化速度和改善氧化膜粘附性，但所起作用的程度略有不同。     

Fe－25Cr合金的预氧化－硫化行为

用热重法研究了Ｆｅ—２５Ｃｒ合金预氧化一硫化行为。本文采用从高温氧化后不经冷却至室温而直接转换到硫化的方法，避免了冷却造成的明显开裂。结果发现随着氧化时间的增加，硫化孕育期延长。Ｃｒ２Ｏ３层的失效是由于在氧化层中形成硫的快速扩散通道造成的。     

9Ni钢铸坯在900～1250℃空气中的高温氧化行为

采用热分析-质谱仪联用系统,结合场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、场发射电子探针显微镜(FEEPMA)、X射线衍射(XRD)等表面测试技术及FactSage10.0热力学软件研究了9Ni钢铸坯在900～1250℃的氧化热、动力学行为。结果表明：9Ni钢在900～1250℃区间的恒温氧化,基本都遵循抛物线规律,氧化速率受金属离子在氧化膜中的扩散控制;Ni在内氧化层中以FeNi3和NiFe₂O₄形式存在,在内外氧化层交界处则以Ni单质富集,且与Fe的氧化物相互缠结;9Ni钢铸坯发生晶界高温腐蚀主要是由于Si氧化后生成的SiO₂会与铁氧化产物FeO反应形成Fe₂SiO₄ (铁硅橄榄石),当温度高于其共晶温度(约1170℃),铁硅橄榄石呈液态是由于向基体中的奥氏体晶界进行不规则渗透所致。     

Ni—Ti合金在650—850℃空气中的氧化行为研究

研究了Ni,Ni－5Ti,Ni－10Ti及Ni-15Ti(质量分数,％,下同）合金在650－850℃空气中的氧化行为。结果表明,在650℃氧化时,Ni-Ti合金的氧化速率明显优于纯Ni,合金表面形成连续的TiO2为主的氧化膜;随着氧化温度的升高,Ni-Ti合金的氧化速率逐渐增加至接近或大于纯Ni,合金表面形成由NiO,NiTiO3和TiO3组成的外氧化层,同时沿合金基体发生Ti的内氧化。在Ni-10Ti和Ni－15Ti合金（内）氧化前沿,原始合金的二相组织已退化成单相组织。进一步讨论了合金氧化机制。     

Ni76Cr19AlTi合金的高温氧化行为

采用静态恒温氧化增质法研究Ni76Cr19AlTi合金在600~800℃范围内的高温氧化动力学规律,采用场发射扫描电镜对氧化产物进行表面和横断面形貌观察,用X射线衍射仪分析氧化膜层的物相组成。结果表明,合金在600~800℃范围内氧化增质与氧化时间的关系遵从抛物线规律,氧化速率常数Kp随温度的升高而增大;在800℃下氧化200 h,平均氧化速率为0.002 15 mg.cm-2.h-1,合金属于完全抗氧化级;氧化过程中,氧化膜主要受控于Cr2O3的生长,经过长时间氧化后,表层为比较疏松的TiO2和Cr2O3,内层为起保护作用的Cr2O3和Al2O3,氧化膜的组成以Cr2O3为主。     

Cr20Ni80电热合金在1000℃的高温氧化行为

采用恒温氧化法,对Cr20Ni80电热合金试样在1000℃进行热处理,研究其质量增加情况、微观形貌和微观组织。结果表明:根据最小二乘法原理,得到氧化时间和质量增加的关系与理论法则吻合良好。氧化初始,基体长出类似于塔状的结构,氧化时间为4 h时,试样表层氧化膜出现微裂纹;而在7 h时,微裂纹逐渐演化为严重的层裂;时间为10 h时,初期形成的氧化膜出现了部分剥落的现象,氧化膜与基体界面处出现了Si元素的富集。在0~25 h内,试样表层的氧化物颗粒逐渐变大,直至破裂;Cr_2O_3在950℃以上时与O_2反应生成Cr O_3,这是导致颗粒破裂的原因之一。根据不同时间的XRD图谱,整个过程中氧化机理并未改变。     

GH984G合金在700℃水蒸气中的氧化行为

从氧化动力学、氧化层相组成及微观结构角度,研究了700℃超超临界电站用Ni-Fe-Cr基合金GH984G在700℃水蒸气中的氧化行为。结果表明:氧化行为符合抛物线规律,氧化过程受扩散控制,稳态增重速率约为8×10~(-4)g/(m~2·h),为完全抗氧化级。氧化过程中首先在基体表面形成Cr_2O_3外氧化层,随后形成根状Al2O3内氧化层并在Cr_2O_3外氧化层表面形成少量粒状TiO_2,最终形成外层Cr_2O_3、内层Al2O3的双层结构,长达2000 h蒸汽氧化过程中无其它氧化物形成且氧化层具有优异的稳定性。氧化初期氧化层表面Cr_2O_3为针片状,随后针片状Cr_2O_3发生团聚转变为胞状Cr_2O_3,进一步延长氧化时间胞状Cr_2O_3发生连接,转变为连续、致密的Cr_2O_3外氧化层。连续、致密且稳定的Cr_2O_3外氧化层和根状Al_2O_3内氧化层的氧化层结构使GH984G合金在700℃蒸汽条件下具有较低氧化速率和优异抗氧化性。     

Cu—25Ni—25Ag三元合金在600℃和700℃空气中的氧化

研究了Cu-25Ni-25Ag合金在600℃和700℃空气中的氧化,合金由富Ag的α相与Cu-Ni固溶体β相组成,氧化速率大致服从抛物线规律,除短时间的加速氧化外,随着氧化的进行氧化速率逐渐减小,尽管存在Ag和Ni,但合金成膜速率与纯Cu的相近,在不同温度下合金都形成了外层为CuO,内层为Cu2O,NiO和Ag颗粒组成的复杂氧化膜,同时,氧化膜最前沿的Cu-Ni固溶体颗粒仅表面部分氧化,未氧化的内核被连续NiO所包围。