GH3535合金在700℃和900℃的氧化行为

用热重法研究了GH3535合金在700,900℃空气中的恒温和循环氧化行为。结果表明,GH3535合金的抗氧化性能取决于氧化温度和氧化方式。在恒温氧化条件下,GH3535合金具有较高的高温抗氧化性能;在循环氧化条件下其氧化性能恶化,在900℃氧化时出现加速氧化现象,氧化皮脱落严重。X射线衍射与能谱分析表明,GH3535合金在700℃和900℃恒温氧化500 h的氧化膜由Cr2O3,Mn O2,以及尖晶石Ni Mn2O4,Ni2Si O4和Fe Cr2O4组成,在700℃循环氧化产物中出现了Mo O2,Ni Fe2O4,Ni Cr2O4,而在900℃氧化产物中出现了Ni Mo O4。保护性氧化层的开裂和剥落及大量Mo元素持续参与氧化,是造成GH3535合金循环氧化性能恶化的主要原因。     

一种镍基合金在900和1000℃的高温氧化行为

采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)及能谱(EDAX)等方法,研究了Cr5.0 Co8.0 Mo0.9W5.5 Ta7.4 Al6.0 Re4.2合金在900和1 000℃的氧化行为。结果表明,氧化动力学曲线遵循氧化初期氧化增重速率较快,氧化期间氧化动力学曲线呈波浪式变化,且呈现氧化温度越高波浪式越明显的特征。在900℃氧化300 h后合金表面氧化物膜分为3层,外层为Ni O、Ni2Cr2O4、Ni2Co O4和Cr Ta O4;中间层为平直的Al2O3层,内氧化层为Al2O3,氧化期间,分布在外层的Cr Ta O4抑制基体中Al向外扩散,并抑制氧化膜的生长,使氧化速度降低。1 000℃时合金表面的氧化物膜分为2层,外层为Ni O、Ni2Cr2O4、Ni2Co O4和Cr Ta O4;内氧化层为Al2O3。在900和1 000℃氧化期间,合金均发生元素Al的内氧化和内氮化,与外氧化膜相邻的区域为元素Al的内氧化区,远离外氧化膜的基体内部形成元素Al的内氮化区,随氧化温度升高,内氧化区和内氮化区的深度增加,内氧化物和内氮化物的尺寸增大。     

一种新型高温合金在900和1 100 ℃下200 h的氧化行为

涡轮叶片工作温度的不断提高,使得制备叶片的镍基单晶高温合金的合金化程度越来越高,而涡轮叶片在高温下的氧化行为影响着叶片的工作寿命.为此,本文以一种新型镍基高温合金为研究对象,利用氧化动力学曲线、X射线衍射分析,扫描电镜和能谱仪研究其在900和1 100 ℃下200 h的高温氧化行,并探究新型合金的氧化机理.研究发现：新型合金在900 ℃氧化时,表面氧化膜未发生剥落,动力学曲线遵循抛物线规律;在1 100 ℃氧化时,合金增重迅速且表面氧化膜剥落严重,新型合金内部出现了多层不连续的Al₂O₃内氧化层.研究结果表明：900 ℃时,新型合金中Cr含量降低的同时没有增加Re和Ta等活性元素,导致新型合金不能在氧化初期通过选择性氧化迅速形成保护性Cr₂O₃氧化膜,因此,增重迅速;1 100 ℃时,由于外氧化层的碎裂剥落,合金内部氧通量再次升高,已生成的Al₂O₃保护性氧化膜被消耗突破,合金进一步氧化,直到氧通量随着氧化的进行再次降低至适合Al₂O₃保护性氧化膜生成为止.     

镍基单晶合金高温氧化的动力学特征

通过对镍基单晶合金高温氧化后的组织结构观察和内氧化层深与循环氧化质量变化动力学曲线的测定，研究了合金的高温氧化特性，结果表明：在大气环境条件下，无保护涂层合金发生明显的氧化和内氧化；在近异形大颗粒内氧化物处于现贫Al区，使区内γ′强化相消失，内氧化层的深度随时间的变化服从抛物线规律。外加拉伸应力使内氧化加剧，在循环氧化初期，由于形成以Al为主的氧化膜易剥落，质量变化动力学曲线表现出较快的减重趋势，合金在20－80h的循环变化期间，在1040℃和1070℃分别呈较缓的增，减重趋势。     

1000～1400℃下NbMoTaWV难熔高熵合金的氧化行为

采用静态氧化实验与XRD,FSEM测试技术对电弧熔炼制备的NbMoTaWV难熔高熵合金的高温氧化行为进行研究。结果表明：1000℃及1200℃下NbMoTaWV由于氧化层开裂严重失去保护性,氧化增重遵循直线氧化规律;1400℃下生成的熔融态氧化物释放氧化层的生长应力,填补Mo, V氧化物挥发留下的孔洞,使氧化层对氧气能够起到一定的阻隔作用,氧化增重遵循抛物线氧化规律。在NbMoTaWV的氧化过程中,氧气扩散进入基体内部后率先与扩散层中的Nb和Ta发生氧化反应,生成针棒状氧化物,之后与其他合金元素发生氧化反应,W的氧化物固溶在Nb和Ta氧化物中,颗粒状的Mo和V混合氧化物在高温下挥发。     

Ni-Cr-Co-Mo-W-Ta-Al合金在900℃和1000℃的高温氧化行为

采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)及能谱(EDAX)等方法,研究了Ni-4.66Cr-5.87Co-7.54Mo-2.90W-4.97Ta-6.32Al合金在900℃和1000℃的高温氧化行为。结果表明,合金氧化动力学曲线遵循氧化初期氧化增重速率较快,氧化期间氧化动力学曲线呈波浪式变化,且呈现氧化温度越高波浪式越明显的特征;氧化300h后合金表面氧化物膜分为2层,外层氧化物为NiO、Ni_2Cr_2O_4、Ni_2CoO_4和CoTa_2O_6,分布在外层的CoTa_2O_6抑制基体中元素Al向外扩散,形成内层氧化物Al_2O_3。在氧化期间,合金内部生成了内氮化物AlN,且在合金内部AlN与Al_2O_3成规律性分布,与外氧化膜相邻的为元素Al的内氧化物Al_2O_3区域,远离外氧化膜的基体内部为元素Al的内氮化物AlN区域,随氧化温度升高,内氧化区和内氮化区的深度增加,内氧化物和内氮化物的尺寸增大。     

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。     

三元层状化合物Ti2 AlN在800℃,900℃和1000℃空气中的循环氧化行为

Ti、Al和TiN粉按化学计量比1:1:1配料,采用热压工艺在1300℃保温2h,30MPa压力下制备了Ti2AlN块体材料.研究了该材料在800℃,900℃和1000℃空气中的循环氧化行为.利用X射线衍射仪和扫描电镜对氧化层的相组成,厚度以及元素含量进行了测量和分析.结果表明:Ti2AlN在空气中的循环氧化行为基本上是符合抛物线规律,氧化层的主要成分是由TiO2和α-Al2O3组成.在温度高于800℃时,氧化膜由于氧化区域的热应力过大容易脱落.Ti2AlN材料在空气中的氧化性能明显低于Ti3AlC2和Ti3SiC2材料.     

锆合金表面Cr涂层900～1200℃氧化行为研究

针对锆合金表面电孤离子镀技术制备的Cr涂层,开展了高温水蒸气环境氧化试验,研究了Cr涂层随氧化温度、时间的演化行为.利用立式高温水蒸气氧化装置测试了Cr涂层在900～1200℃不同时间的抗高温氧化性能,通过扫描电子显微镜和能谱仪对氧化后样品的形貌和成分进行了表征.结果 显示,随着氧化温度的升高,氧化膜生长速度逐渐变快,...     

溅射Ni11Co26Cr6Al0.5Y涂层对镍基合金在1000 ℃氧化行为的影响

通过对有/无Ni11Co26Cr6Al0.5Y涂层镍基合金在1000℃进行氧化动力学曲线测定,及组织结构观察,研究了Ni11Co26Cr6Al0.5Y涂层对镍基合金高温氧化行为的影响。结果表明:高温氧化期间,合金发生外氧化和内氧化,外氧化层由NiO、NiCrO_4、CoWO_4构成,中间氧化物由TiO_2、Al_2O_3、NiWO_4构成,中间层氧化物层抑制了基体中Al元素向外扩散,形成平直连续的Al_2O_3内氧化物层;合金氧化动力学曲线呈现起伏波动的特征。镍基合金经溅射Ni11Co26Cr6Al0.5Y涂层,可有效改善合金的抗氧化性能;涂层的氧化动力学曲线仅在氧化初期有轻微增重而后趋于平稳,遵循抛物线规律,其形成的Al_2O_3氧化膜未发生明显剥落,仅在涂层内及近涂层/基体界面区域存在少量Al_2O_3内氧化物。     

Ｃo—Ce合金铁高温氧化行为

研究了纯Ｃo,Co-3Ce及Ｃo-5Ce合金在６００－８００℃（的温度下在）空气中的氧化行为,纯Ｃo的氧化基本符合抛物线规律,Co-Ce合金的过程近似由二个抛物线阶段组成,Ｃo-Ce合金表面的氧化膜由Ｃo的氧化物和ＣeO2组成,含Ｃe氧化物继承了原始合金中的金属间化合物相Ｃo17Ce2的分布形貌,Ｃo-5Ce合金的氧化比Ｃo-3Ce合金块,合金内氧化严重,还讨论了Ｃo-Ce合金的氧化机制。     

Si／SiC材料900℃时的氧化

研究了反应烧结碳化硅（Ｓｉ／ＳｉＣ）材料在９００℃时的氧化过程及添加Ｎｉ、Ａｌ元素对其氧化过程的影响。结果表明,Ｓｉ／ＳｉＣ材料的氧化过程遵循抛物线规律,并在Ｓｉ／ＳｉＣ材料氧化表面出现针状ＳｉＯ２。Ｓｉ／ＳｉＣ中添加Ｎｉ、Ａｌ元素后,氧化表面比较光滑,针状ＳｉＯ２消失,从而提高了其抗氧化能力。     

几种合金在超临界水氧化苯酚中的腐蚀

使用连续式超临界水氧化装置，测定了三种不锈钢（1Cr18Ni9Ti,316,Sanicro28)和一种镍基合金（Ni825)在超临界条件（400－420℃，25MPa)下和亚临界条件（330－335℃,25MPa）下分解苯酚时的腐蚀失重，用光学显微镜和扫描电子显微镜观测腐蚀试样的显微形貌，用X射线能谱分析（EDAX）分析腐蚀后合金试样表面组成，结果表明，4种合金在超临界和亚临界水氧化条件下的均匀腐蚀速度很小，1Cr18Ni9Ti和316不锈钢有孔蚀倾向，Sanicro28和Ni825呈现较好的耐生，试验后的合金表面腐蚀层分外表层（腐蚀产物层）和内表层（除去腐蚀表层后的内氧化层），外表层的Fe含量比内表层高，内表层的Cr和Ni含量比外表层高。     

腐蚀／冲蚀联合作用下GH864合金破坏行为的研究

运用高温动态试验台及一系列分析手段，对ＧＨ８６４合金在腐蚀／冲蚀联合作用下的破坏行为进行了研究。结果表明：在高温段（７６０℃），合金发生的是高温热腐蚀为主、冲蚀为辅的破坏；在低温段（５９０℃），合金发生的是冲蚀为主、氧化为辅的破坏。腐蚀／冲蚀联合作用加快了合金的破坏。     

Ti60合金高温连续氧化行为研究

研究了Ti60合金（Ti-5.6Al-4.8Sn-2.0Zr-1.0Mo-0.85Nd-0.34Si)在620℃，720℃和800℃时的连续氧化行为，用扫描电子显微镜和X射线衍射仪和X射线能谱仪研究分析了Ti60钛合金氧化层形貌，微观结构和成分分布，以研究Ti60合金在不同温度下的氧化机理，结果表明：Ti60和在620℃有较好的抗氧化性能，其连续氧化动力学符合抛物线规律。在720℃和800℃，氧化严重，其连续氧化曲线近似直线规律。     

Zr-2合金表面ZrO2/Cr复合膜的高温蒸汽氧化行为

用微弧氧化(MAO)和磁过滤阴极真空弧离子镀(FCVAD)在Zr-2合金表面制备ZrO₂/Cr复合膜,用热重分析仪(TGA)评估了Zr-2合金基体和ZrO₂/Cr复合膜在900～1100℃蒸汽环境中的抗氧化性能,并分析其氧化后氧化层的截面结构、相组成和成分深度分布。结果表明,在900、1000和1100℃蒸汽环境中分别氧化3600 s后,ZrO₂/Cr复合膜试样单位面积增重约为Zr-2合金基体的3/8、1/4和2/5。在高温蒸汽环境中,ZrO₂/Cr复合膜表面氧化生成的致密Cr₂O₃膜能抑制氧向内扩散,提高锆合金的抗蒸汽氧化性能,阻止锆试样在1000℃蒸汽环境中出现分离氧化。ZrO₂/Cr复合膜的表面Cr层完全消耗前,Cr涂层的氧化主要取决于铬向外扩散,而不是氧向内扩散。在蒸汽氧化过程中,MAO膜的中间层能抑制氢渗透进入锆合金基体。     

蒸气循环氧化对汽车用15CrMoG耐热钢表面组织和氧化行为的影响

目前,采用蒸气循环氧化对汽车用15CrMoG钢进行性能研究的报道较少。对Ar气环境下氧化的15CrMoG钢表面进行蒸气循环氧化(Steam cycle oxidation,SCO)测试,分析了SCO处理对其增重动力学、表层氧化物以及氧化皮结构的影响。结果表明:随着SCO处理时间增加,耐热钢表面增重的结果表现出单调增加的变化趋势,且表现出线性增加规律; 1 000 h的SCO处理后的氧化增重为4.25 mg/cm2;经100 h的SCO处理后,表面生成了具有不同尺寸的颗粒形氧化产物; 1 000 h氧化后,得到了尺寸更加粗大的氧化物晶须,晶须中含有较高的Fe元素,属于Fe氧化物;当SCO处理时间达到500 h,氧化皮的结构分层现象已经很显著;经过1 000 h的SCO处理后,耐热钢表面形成了60 mm厚的氧化皮。     

不同打磨下内燃机用GH4169镍基高温合金的高温氧化行为

为了提高内燃机用GH4169镍基高温合金的抗高温氧化性能,用不同型号砂纸打磨的方式对其表面进行抛光处理,然后进行850℃温度下的抗氧化性能试验测试.对各试样进行了氧化增重测试,同时对氧化的截面微观形貌进行了 SEM观察,并对氧化产物结构组成进行XRD表征.研究结果表明:采用200号砂纸进行打磨处理的试样达到了最小氧化速...     

稀土Y对激光熔覆Inconel 625合金抗高温氧化和热腐蚀性能影响

目的 分析稀土Y添加对激光熔覆Inconel 625组织和性能的影响规律,为严苛服役环境条件下的改性Inconel 625合金设计和制备提供借鉴。方法 采用真空气雾化工艺,制备含有0.1%(质量分数)Y的IN625-Y粉末,并使用激光熔覆工艺分别制备了IN625和IN625-Y的熔覆试样。对比研究二者在组织和力学性能上的差异,分析稀土Y添加对激光熔覆IN625试样表面氧化膜组成、抗高温氧化、模拟烟气及熔盐热腐蚀性能变化趋势的影响。结果 IN625合金和IN625-Y试样的显微组织主要由灰色富含Ni和Cr的γ-Ni基体相和枝晶组成,而IN625-Y试样晶粒组织更为细小,且有少量Laves相析出。IN625-Y和IN625试样的显微硬度分别为(268.8±3.1)HV0.3和(265.2±3.2)HV0.3,屈服强度、抗拉强度和延伸率分别从(430.1±20.8)、(753.2±19.1)MPa和(37.6±3.4)%,提升到(433.8±21.8)、(774.8±10.4)MPa和(39.2±1.1)%。激光熔覆IN625-Y试样的高温氧化增重和气氛熔盐条件下的热腐蚀增重速率均小于未添加稀土Y的IN625试样。结论 基于稀土Y添加对IN625熔覆组织的晶粒细化和洁净化作用,添加稀土Y能整体提升IN625试样的力学性能。激光熔覆IN625-Y试样表面能形成致密且稳定的Cr2O3氧化膜,具有更强的抗高温氧化性能,能更好地抵御SO2气体及NaCl/Na2SO4熔盐的热腐蚀。