活性元素Y和Ce对Fe—25Cr—40Ni合金高温氧化的影响

用离子背散射和慢正电子束研究了活性元素Y和Ce对Fe-25Cr—40Ni合金在高温初期氧化动力学、氧化膜表层成份和微观缺陷结构的影响,实验结果表明了微量活性元素(≥0.05%)在高温氧化初期显著减少了合金的氧化速率,有效地促进了Cr_2O_3的生长,抑制了Fe和Ni氧化物的形成,改善了氧化膜的微观结构,活性元素结合进入氧化膜并在外层膜中(约几十nm)富集,活性元素Ce抗氧化机理不同于Y,Ce使合金氧化膜的空位缺陷显著降低,主要控制了阳离子沿晶格空位向外扩散,而含Y合金由氧化初期主要控制阳离子沿晶格扩散转变为主要控制阳离子沿晶界向外扩散。     

INFLUENCE OF Y,Ce AND La ON HIGH TEMPERATURE SULFIDATION OF Fe-25Cr-40Ni SUPERALLOY

研究了稀土元素Y,Ce和La对Fe-25Cr-40Ni合金高温硫化的影响。当合金中稀土含量为0.1wt-％时,合金的硫化速度明显降低。Y对降低合金硫化速度的影响大于Ce和La。加入Y的合金硫化时,在硫化内层优先形成带有保护性的较致密的硫化铬,它的晶粒较细,与基体很好粘着。在硫化层结构和成分分析的基础上提出了合金加入稀土元素后的硫化机理。     

INFLUENCE OF Y,Ce AND La ON HIGH TEMPERATURE SULFIDATION OF Fe-25Cr-40Ni SUPERALLOY

The effects of Y,Ce and La on the sulfidation of alloy Fe-25Cr-40Ni have been investigated.The sulfidation rate of the alloys with RE more than 0.1 wt-% is lower than that of the basealloy.The addition of Y is more effective than La and Ce in lowering the sulfidation rate.Based on the analyses of the structure and composition of the sulfide seales,the sulfidationmechanism of the alloys with RE has been proposed.     

INFLUENCE OF Ce ION IMPLANTATION ON OXIDATION BEHAVIOR OF Ni20Cr ALLOY

ＩＮＦＬＵＥＮＣＥＯＦＣｅＩＯＮＩＭＰＬＡＮＴＡＴＩＯＮＯＮＯＸＩＤＡＴＩＯＮＢＥＨＡＶＩＯＲＯＦＮｉ２０ＣｒＡＬＬＯＹ①ＬｉＭｅｉｓｈｕａｎ，ＭａＸｉｎｑｉｎｇ，ＸｉＬｉｏ，ＬｉＴｉｅｆａｎＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＣｏｒｒｏｓｉｏ...     

DZ40M钴基合金的高温氧化

测定了ＤＺ４０Ｍ钴基合金在９００￣１１００℃空气中的氧化动力学曲线,观察分析了各温度下经不同时间氧化后合金的表面氧化物形貌和组成。该合金在９００和１０００℃的静态氧化较好地符合抛物线规律,而在１０５０和１１００℃时由于氧化皮严重开裂和剥落而近乎呈直线发展。两者的氧化层形成机制有所不同,９００和１０００℃的后期氧化产物以Ｃｒ２Ｏ３为主,形成连续致密的保护层;１０５０和１１００℃的后期氧化产物以ＣｏＣ     

稀土元素对NiAl/CrMo(Hf)共晶合金氧化性能影响

研究了稀土元素Ce、Nd对NiAl-28Cr-5．5Mo—0．5Hf合金高温氧化性能的影响。并通过扫描电镜和能谱分析研究了氧化产物的微观组织与成分．结果表明：稀土的加入改变了表层氧化膜中各氧化物的含量。适量稀土元素的加入可消除内氧化和减小氧化增重．     

离子注入Ce对Ni20Cr合金抗氧化性能的影响

注入剂量为２×１０１６，５×１０１６，１×１０１７／ｃｍ２的Ｃｅ＋，使Ｎｉ２０Ｃｒ合金在１０００和１１００℃下的氧化速率显著降低．氧化膜致密、完整、粘附性好．利用离子探针分析技术测量了注Ｃｅ＋后，合金元素在合金表面及１１００℃形成的氧化膜内结合能差．注Ｃｅ＋后降低了合金表面Ｃｒ＋的结合能，有利于其向外扩散从而快速成膜；增大了膜内Ｃｒ＋和Ｎｉ＋的结合能，对这些离子在膜内的扩散起阻碍作用．因此，Ｃｅ＋的注入能改善合金的抗氧化性能．此外，在１０００℃循环氧化２７０次后，氧化膜部分剥落，Ｃｅ改善合金抗氧化性能仍十分显著．     

晶界碳化物在Fe—15Cr—25Ni合金蠕变断裂中的作用

本文报道了晶界碳化物对Fe—15Cr—25Ni合金蠕变断裂性质的影响。结果表明,晶界碳化物大大提高了合金断裂寿命与延性、这是由于晶界碳化物的析出阻碍了晶界滑移与扩散,从而降低了裂纹或空洞形核与生长速率。     

B_2型Fe_3Al金属间化合物的高温氧化行为

研究了Fe3Al、Fe3Al(Cr))两种合金在600℃、750℃、950℃的静态氧化行为及其750℃的周期氧化行为,分析了相应的氧化膜结构和形貌,探讨了氧化膜的成长机理。结果表明,由于高温下Fe3Al基金属间化合物表面形成一层致密的A12O3氧化膜而具有优良的抗氧化性能。在950℃高温时,具有比1Cr13不锈钢好得多的抗氧化性能。2at%Cr的加入有利于稳定的α-Al2O3的形成。750℃以下,Fe3Al(Cr)合金的氧化增重低于Fe3Al,前者的氧化膜为纯α-Al2O3,而后者的还含有少量的γ-Al2     

EFFECT OF INTERGRANULAR CARBIDES ON CREEP RUPTURE PROPERTIES OF Fe-15Cr-25Ni ALLOY

The intergranular carbides may significantly increase rupture life and ductility of theFe-15Cr-25Ni alloy.This seems due to the grain boundary sliding and diffusion hindered byprecipitation of intergranular carbides,so the nucleation and growth rate of cracks or cavitiesare reduced.     

SEM INVESTIGATION ON HIGH TEMPERATURE OXIDATION OF Fe-23Cr-6Al ALLOYS (WITHOR WITHOUT La, Ce AND Y ADDITIONS)

本文以扫描电镜(带X射线波长谱仪)为主要工具,对Fe-23Cr-6Al合金(不含稀土及加La,Ce和Y)1300℃高温氧化进行了研究.阐明了不含稀土合金氧化皮粘附性极差的根源,是部分向外扩散的阳离子留在氧化皮/基体界面处的空位聚集成空腔,使氧化皮和基体产生部分脱离的缘故.并认为添加稀土改变氧化皮的生长机制,是稀土改善Fe-Cr-Al合金高温氧化皮粘附性的主要原因.     

NiAl—28Cr—5Mo—1Hf合金的高温氧化行为研究

研究了NiAl-28Cr-5Mo-1Hf合金在1000－1200℃空气中氧化行为。X射线结构分析表明,氧化膜主要由α-Al2O3构成,并含有Cr2O3和少量HfO2。采用扫描电镜和能谱分析研究了氧化产物的微观组织及成分,并从合金组成探讨了NiAl-28Cr-5Mo-1Hf合金的氧化机制。     

晶粒尺寸对Cu—10Ni合金高温氧化行为的影响

研究了晶粒尺寸差异显著的两种Ｎｉ含量（质量分数,％,下同）为１０％的Ｃｕ基合金在８００～９００℃空气中的氧化．两种合金的氧化膜结构类似,外层由ＣｕＯ和内侧较厚的Ｃｕ２Ｏ组成,内层为多孔的分布着ＮｉＯ颗粒的Ｃｕ２Ｏ,并发生了Ｎｉ的内氧化．具有较小晶粒尺寸的合金内外氧化膜生长速率均高于粗晶合金．这种差异在于细晶合金中合金与氧化膜的晶粒尺寸降低后提供了更多的晶界短路扩散通道,从而增加了氧在合金中及氧与Ｃｕ在氧化膜中的有效扩散系数．     

晶粒尺寸对Cu-60Ni合金高温氧化行为的影响

研究了铸态Cu-60at%Ni(CACu-60Ni)和机械合金化制 备的纳米晶Cu-60at%Ni(MACu-60Ni)合金在800℃空气中的氧化行为.结果表明：CACu-60Ni 合金的氧化动力学偏离抛物线规律,形成外层为CuO,内层为疏松、多孔的Cu2O和NiO混合 氧化物层,同时沿合金基体发生了Ni的内氧化;MACu-60Ni合金的氧化动力学近似遵循抛物 线规律,合金表面氧化膜外层为很薄一层CuO,内层为较厚,且均匀致密的NiO层.晶粒细化 明显促进了由Cu2O和NiO混合氧化膜向单一连续NiO膜的转变.讨论了合金的氧化机制.     

微量元素对低偏析合金M17F的高温氧化性能的影响

静态空气中氧化实验表明,低偏析镍基铸造高温合金M17F比普通镍基铸造高温合金M17F'(M17F的基础上+0.005%P、0.10%S和0.10%Zr)具有更低的恒温氧化增重速率,但氧化膜的粘附性更差。XRD、SEM和EDAX分析实验表明,两合金氧化膜的组成和结构基本相同。分析认为,M17F'合金中相对高含量的S、P和Zr的共同作用加速了该合金氧化膜的生长,另外该合金中0.1%含量的活性元素Zr改善了氧化膜的粘附性。     

表面涂覆CeO_2对Fe25Cr合金高温氧化行为影响

研究了表面涂覆CeO_2对Fe25Cr合金1100℃氧化行为影响。用热天平测定其氧化动力学,用声发射方法监测合金在氧化后冷却过程中氧化层的开裂剥落行为,并用SEM/EDS、EPMA等方法观察分析了氧化层的形貌、结构与成分。结果表明,表面涂覆CeO_2显著降低了Fe25Cr合金的氧化速率,并提高了氧化层在热应力作用下的抗剥落能力。研究发现了,表面涂覆CeO_2对富铁氧化物在外氧化层的形成起到抑制作用。此外还发现,经长时间氧化后,涂覆的CeO_2已进入Cr_2O_3层中。讨论了CeO_2的作用机制,认为CeO     

Fe—20Cr—4Al—Y合金的力学性能与含钇相的关系

研究了钇含量对Fe-20Cr-4Al-(0—0.73wt-%)钇合金室温力学性质的影响。结果表明,随钇含量增高,拉伸试样的均匀变形能力略微降低,断裂强度和预缩后的变形量显著下降。这些变化与合金中脆性含钇相对变形和断裂过程的影响有关。控制冶金工艺能改变含钇相的形态。     

EFFECT OF Y ON MECHANICAL PROPERTIES OF Fe-20Cr-4Al-Y ALLOY

With the increase of Y content in the Fe-20Cr-4AI-Y alloy,the uniform deformability oftensile specimens was found to be slightly decreased,as well as,the fracture strength and re-duction after necking remarkably dropped.This seems to be dependent upon the brittle phasecontaining Y.The behaviour of Y-containing phase may be improved by adjusting themetallurgical technological process.     

纯Ce及Fe—Ce合金在低氧压下的氧化

研究了纯Ｃｅ和含１５％Ｃｅ（质量分数,下同）的Ｆｅ－Ｃｅ合金在６００￣８００℃低氧分压下的氧化。纯Ｃｅ氧化后形成ＣｅＯ２的外氧化。而Ｆｅ－１５Ｃｅ则产生快速Ｃｅ的内氧化,且内氧化区的显微组织保持了原始合金的显微组织,在内氧化区的前沿没有观察到Ｃｅ的贫化。     

Ni42Cr6Fe合金在高温湿氢中的氧化膜组织结构及生长过程研究

用ＴＥＭ、Ｘ射线衍射、ＳＥＭ等技术研究了Ｎｉ４２Ｃｒ６Ｆｅ玻封合金在高温湿氢中的氧化膜生长过程。氧化初期，Ｃｒ＿（２）Ｏ＿３和尖晶石氧化物同时形核长大，前者在晶界处形核长大，后者在晶内处形核长大。随后由于Ｃｒ的选择氧化，氧化膜主要以Ｃｒ２Ｏ３生长为主．当氧化进行到一定程度后，由于表面层Ｃｒ的贫化，氧化膜生长转化以（Ｆｅ，Ｍｎ）Ｃｒ２Ｏ４尖晶石氧化物生长为主．最后形成表层以粗大晶粒（Ｆｅ，Ｍｎ）Ｃｒ２Ｏ４为主，底部以较小晶粒Ｃｒ２Ｏ３为主，中部由大晶粒（Ｆｅ，Ｍｎ）Ｃｒ２Ｏ４围绕小晶粒Ｃｒ２Ｏ３的稳态氧化膜组成