新型Cr18Ni31Al合金的高温抗氧化性

利用氧化增量法测得新型Cr18Ni31Al合金的不同温度下的高温氧化动力学曲线,使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对合金表面高温氧化膜的形貌及组成进行了分析和检测。结果表明,新型Cr18Ni31Al合金的高温氧化动力学曲线为Δm。700 ℃和800 ℃氧化后,氧化膜均由Fe₂O₃和NiCr₂O₄组成;900 ℃氧化后,氧化膜表面有尖晶石结构的Fe(Cr, Al)₂O₄氧化物生成。＝atⁿ     

Cr18Ni30Mo2Al3Nb合金的高温抗氧化性能

采用称重法测得Cr18Ni30Mo2Al3Nb合金在不同温度下的高温氧化动力学曲线。结果表明,该合金的氧化曲线遵循抛物线氧化规律,具有优良的抗氧化性能。利用扫描电镜、X射线衍射的方法对氧化膜表面形貌及结构进行研究,该合金在3个温度下氧化膜完整致密,700℃氧化膜主要由Fe和Cr的混合氧化物(Fe0.6Cr0.4)2O3和少量Al的氧化物组成;800℃氧化膜主要是Al和Cr的混合氧化物(Al0.9Cr0.1)2O3和少量Al2O3及少量Fe的氧化物;900℃氧化膜主要是(Al0.9Cr0.1)2O3和Al的氧化物,还含有少量Fe(Cr,Al)2O4和MnFe2O4。     

新型Cr18Ni31NbAl铁镍基合金的高温蠕变行为

研究了新型Cr18Ni31Nb Al铁镍基合金650℃时在不同应力条件下的蠕变性。结合OM、SEM及TEM等表征手段,对该合金在650℃、280 MPa下蠕变各个阶段进行分析。结果表明:在蠕变初始阶段,基材上出现少量析出物;稳态蠕变阶段析出物明显增多且位错增殖;破坏阶段,第二相粗化显著、位错减少。蠕变过程中晶界附近析出大量M_(23)C_6(Cr为主),晶内沉淀细小NbC颗粒,这种弥散析出物有效提高了合金的蠕变强度。断口微观形貌为颗粒状脆性断口,属于典型的沿晶断裂。     

Al对高温合金高温抗氧化性能的影响

通过加入Al改善高温合金氧化膜的稳定性,并辅以微量强化元素Nb与合理的热处理工艺来提高高温合金抗氧化性。在真空感应熔炼炉中熔炼合金,利用扫描电镜、X射线衍射仪研究了Al元素对高温抗氧化性能的影响。结果表明:Al的加入提高了钢的抗氧化性,但含5%Al试样的氧化膜表面出现大量裂纹;合金氧化膜主要是由Cr2O3和具有尖晶石结构的FeCr2O4、Fe3O4以及少量Al3Fe5O12组成。     

奥氏体不锈钢Cr18Ni3Mn11Cu3NbN高温抗氧化性能

采用称重法测得了奥氏体不锈钢Cr18Ni3Mn11Cu3NbN在不同温度下的高温氧化动力学曲线,结果表明,该钢在700℃和800℃的氧化曲线遵循抛物线氧化规律,根据平均氧化速度的评级标准,在此温度下钢＂完全抗氧化＂。利用扫描电镜、X射线衍射的方法对氧化膜表面的形貌及结构进行了研究,发现该钢700℃氧化膜致密完整,主要由Mn2O3、MnFe2O4（尖晶石结构）和Cr的氧化物组成;800℃氧化膜出现脱落,主要由Mn2 O3、MnFe2 O4（尖晶石结构）、Cr的氧化物和Fe的氧化物组成;900℃氧化膜脱落严重,主要由Mn2O3、Fe2O3、尖晶石结构的MnFe2O4组成。     

Al对HP40合金高温抗氧化性能的影响

实验研究了含铝5％-20％（质量分数）的HP40合金在1200℃的高温抗氧化性能，发现铝加入后在合金表面形成了以氧化铝为主的氧化膜，从而显著增加了合金的高温抗氧化性能。当铝含量为5％和10％时，合金的高温抗氧化性能最好。但是随铝含量的进一步增加，合金的抗氧化性反而降低。其原因是由于合金表面氧化铝膜的增厚使其容易脱落而使合金高温抗氧化性能下降。     

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．     

几种Ni—Cr—Al基低偏析高温合金的抗氧性能研究

在１０００－１１００℃之间，对三种Ｃｒ，Ａｌ含量及微量元素，Ｓ，Ｚｒ含量不同的Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ基合金进行了恒温和循环氧化实验。结果表明，高Ｃｒ，低Ａｌ，Ｓ含量，且不含Ｚｒ的合金其氧化膜层主要由连续致密的Ｃｒ２Ｏ３外氧化层和树根状Ａｌ２Ｏ３内氧化层构成，氧化膜的粘附性较好。     

离子注入Ce对Ni20Cr合金抗氧化性能的影响

注入剂量为２×１０＾１６，５×１０＾１７／ｃｍ＾２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＾＋ ｎＩ＾＋     

新型Cr18Ni9NbTiN奥氏体不锈钢的高温蠕变行为

采用RDL100型电子高温蠕变试验机测试了新型Cr18Ni9NbTiN奥氏体不锈钢在650 ℃不同应力下的蠕变性能。利用SEM、TEM及EDS等观察分析了220 MPa下不同蠕变阶段的组织形貌。结果表明,蠕变初期,晶内位错密度急剧增加,位错发生缠结,晶内有细小的NbN相弥散析出;稳态蠕变阶段,位错形成网状结构,晶内有TiN颗粒析出,链状(Cr, Fe)23C6沿晶界析出,位错网和析出的第二相共同降低了位错可动性,改善了合金抗蠕变性能;加速蠕变阶段,大量扩展位错出现,延长了蠕变寿命。Cr18Ni9NbTiN钢蠕变断裂属于沿晶脆性断裂,晶界处发现部分(Cr, Fe)23C6剥落,三叉晶界处发现楔形裂纹。     

Ni－20Cr合金的高温氯化

研究了Ｎｉ－２０Ｃｒ合金在ＨＣｌ＋Ｈ２气氛中１０２３Ｋ和１２２３Ｋ下的高温氯化腐蚀行为。热力学计算表明，Ｎｉ－２０Ｃｒ合金氯化的相平衡图中存在两个不同的区域，在较低ＰＨＣｌ／ＰＨ２和较高温度区，主要的氯化产物是气相ＣｒＣｌ２（ｇ）；在较高ＰＨＣｌ／ＰＨ２和较低温度区，将形成凝聚相ＣｒＣｌ２（ｃ）。热重测定发现，在ＣｒＣｌ２（ｇ）稳定区合金的氯化动力学表现为速率随时间变化的质量损失行为，由气相扩散引起的线性过程和固相扩散引起的抛物线过程串联控制；在ＣｒＣｌ２（ｃ）稳定区，其氯化动力学表现为质量增加。氯化后样品表面形貌证实了热力学分析与动力学测定结果。     

Ni—18Cr—3.5Al合金在Cl2—H2O环境中的高温腐蚀

研究了Ｎｉ－１８Ｃｒ－３．５Ａｌ合金在５６５℃Ｃｌ２－Ｈ２Ｏ混合气氛中的腐蚀行为，并用ＸＰＳ分析了腐蚀产物膜的结构。在高温Ｃｌ２－Ｈ２Ｏ环境中的腐蚀由Ｃｌ２、ＨＣｌ造成的氯化过程和Ｏ２、Ｈ２Ｏ等造成的氧化过程共同引起。在高温Ｃｌ２环境中低含量Ｈ２Ｏ加速腐蚀过程，而高含量Ｈ２Ｏ延缓腐蚀过程。     

高温合金Cr15Ni38W6Al2Ti3电解加工的电解液性能研究

本文介绍了依据效率曲线对高温合金Cr15Mi38W6A12Ti3电解加工所需的电解液进行筛选的原理、方法和过程,并介绍了工艺试验的结果。     

Cr18Ni9Ti高温氧化行为研究

采用熔模精密铸造法制备1Cr18Ni9Ti耐热不锈钢,用氧化增重法在800℃对1Cr18Ni9Ti耐热不锈钢进行100h氧化腐蚀实验。采用扫描电镜（SEM）观察其基体组织及各氧化阶段的显微组织形貌;采用X射线衍射仪（XRD）对该材料最终高温氧化产物进行定性分析。结果表明：1Cr18Ni9Ti耐热不锈钢在800℃下的氧化曲线符合抛物线规律;其氧化破坏形式以点蚀为主;最终氧化产物由CrO、Fe2O3（六方）、Fe2O3（立方）、CrTiO3、NiTiO3和Ni3TiO5等混合组成。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢渗铝层结构及其抗氧化性能

在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面进行了热浸扩散渗铝试验研究.试样在730 ℃铝浴中浸镀5 min,先获得良好的热浸镀铝层.以NH4C1为活化剂,在960℃密封扩散6 h,获得了与基体结合良好的扩散渗铝层.应用SEM和能谱分析等方法分析了耐热钢热浸扩散渗铝层的成分、组织和形貌.获得的奥氏体钢的扩散渗铝层具有明显的双层特征,内扩散层主要由Fe,Al相和NiAl析出相组成,在外扩散层内为MeAl结构,并观察到气泡状孔穴;奥氏体不锈钢经扩散渗铝后的抗高温氧化性能优于未处理态.     

锻模用新型合金的高温耐磨和抗氧化性能研究

在不同烧结温度制备了锻模用Mo-Ti-Zr-Sr-C新型合金试样,并进行了高温耐磨损性能和高温抗氧化性能的测试与分析。结果表明:随烧结温度从1850℃增加至2050℃,合金的磨损体积和单位面积质量增加率均先减小后增大,高温耐磨损性能和高温抗氧化性能均先提升后下降。与1850℃烧结温度的试样(磨损体积38×10~(-3)mm~3,单位面积质量增加率9.9%)相比,2050℃烧结温度的试样磨损体积减小了42%,单位面积质量增加率减小了23%。锻模用Mo-Ti-Zr-Sr-C新型合金的烧结温度优选为2050℃。     

NiCrAIY涂层对Ni基高温合金K17抗氧化性能的影响

采用电弧离子镀技术在铸造Ni基高温合金K17上沉积NiCrAlY涂层,测定了K17合金和NiCrAlY涂层在900℃～1100℃的氧化动力学曲线.实验结果表明:K17合金和NiCrAlY涂层在不同温度静态空气中氧化动力学曲线基本符合抛物线规律.900℃和1000℃时,K17合金上沉积NiCrAlY涂层后,明显改善了合金的抗氧化性.1100℃时,涂层的保护作用不如900℃和1000℃.900℃氧化时,NiCrAlY涂层氧化膜由α-A12O3和Cr2O3组成;1000℃氧化时,氧化初期,NiO、Cr2O3和A12O3 3种氧化物同时生成.随着氧化的进行,不仅氧化膜增厚,而且发生较复杂的反应,氧化膜的相组成发生变化.随着氧化温度升高,涂层和基体之间元素扩散加剧,Ti从基体扩散到涂层表面形成氧化物是导致涂层抗氧化性降低的原因之一.氧化膜从涂层上剥落下来,也导致了涂层抗氧化能力降低.