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。     

用氧化录落速率评定铸造Fe—Cr—Ni—Al耐热合金抗氧化性的可行性研究

以合金的氧化增重为参照系，结合合金氧化的其它特征，对不同成分的铸造Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉ－Ａｌ耐热合金的氧化膜剥落情况进行了是纳分析，试验结果表明，用氧化剥落速率来评定这种合金的抗氧化性是可行的。     

含Mo的Ni_3Al－Fe基合金在900－1100℃空气中的氧化行为

研究了含Ｍｏ的Ｎｉ３Ａｌ－Ｆｅ基合金在９００－１１００℃空气中的等温氧化行为，利用光学显微镜、ＳＥＭ、ＥＰＭＡ、ＸＲＤ分析了氧化膜的形态和结构．研究表明，含Ｍｏ的Ｎｉ３Ａｌ－Ｆｅ基合金由γ和β相组成．对应于γ相的氧化膜由多相组成，合金元素Ｆｅ和Ｍｏ使得γ相的氧化速率增大，氧化膜的粘附性和内聚力下降，其氧化反应激活能为４２．７ｋＪ／ｍｏｌ，Ｆｅ穿过Ａｌ２Ｏ３氧化层的扩散为氧化反应的速率控制步骤．而β相中的Ｆｅ和Ｍｏ，对其抗氧化性无不利影响，氧化膜仅由Ａｌ２Ｏ３．     

Fe—Cr—Ni—N高温耐热钢的抗氧化性研究

用氧化增重法分析了Fe-Cr-Ni-N在1200℃和1250℃,的抗氧化性能,探讨了C,Si,N等元素对合金抗氧化性的影响,并用X－射线衍射法对氧化膜的结构进行了分析;结果表明,当合金的Cr/C在100左右时,0．26－0．30％的C对合金的抗氧化性是有利的;N量较低时能降低合金的氧化,但当量＞0．30％时,氧化加剧,分析表明,尖晶石结构不利于合金形成优异的保护性氧化膜,最佳的保护性氧化膜应是SiO2与Cr2O3构成的复合氧化膜。     

IC-6高温合金的氧化性能与防护

测定了IC－6高温合金在900℃－1100℃的氧化动力学曲线。结果表明：900℃，IC－6合金的氧化膜主要由α－Al2O3、NiAl2O4和NiO构成并含有少量的NiMoO4和MOo2.1050℃和1100℃氧化时，IC－6合金表面生成了挥发性很强的MoO3，发生了氧化失重，IC－6合金上沉积NiCoCrAlY涂层后，900℃，涂层的氧化膜主要为α－Al2o3；1050℃时，氧化膜主要为α－Al2O3和Cr2O3，大大改善了合金的抗氧化性；1100℃时，氧化膜主要由α－Al2o3、NiAl2O4和NiO构成，涂层虽然有一定的保护性，但效果不如900℃和1050℃时显著，形成以α－Al2O3和Cr2O3为主的氧化膜是使合金沉积NiCoCrAlY涂层后抗氧化能力大大提高的直接原因。     

原位反应TiC颗粒增强铸造Fe—Cr—Ni基复合材料的抗氧化性能研究

研究了用原位反应法制备的ＴｉＣ颗粒增强铸造Ｆｅ－２６Ｃｒ－１４Ｎｉ基复合材料在１０００℃和１２００℃下的抗氧化性能。结果表明，ＴｉＣ的存在使复合材料在氧化初期具有短路扩散效应，其氧化动力学曲线符合对数增长规律；氧化膜由棱角多面体状的Ｃｒ２Ｏ３组成，在１０００℃下，复合材料具有理想的氧化膜结构和优良的抗氧化性；温度再提高，氧化物尺寸增大，氧化膜致密度降低；在１２００℃下，复合材料抗氧化性与基体合金相近。     

Fe－Nb合金在600－800℃，0．1MPa纯氧中的氧化

研究了Ｆｅ－１５Ｎｂ和Ｆｅ－３０Ｎｂ合金在６００－８００℃，０．１ＭＰａ纯氧中的氧化行为。结果表明，氧化过程遵循近似的抛物线规律，与相同条件下的纯铁相比，合金的氧化速率常数低得多，所生成的外氧化膜为弥散的二元Ｆｅ－Ｎｂ氧化物和Ｆｅ２Ｏ３，但不含有ＦｅＯ与Ｆｅ３Ｏ４．合金不发生内氧化和Ｎｂ的局部贫化现象，基于Ｆｅ－Ｎｂ－Ｏ三元相图，考虑到Ｎｂ在基体金属中的低溶解度和合金为两相组织的影响，讨论了氧化特点     

碳对Fe－Cr－Al耐热合金的组织和性能的影响

研究了不同含量的碳（０．０５～０．５０％Ｃ）对铸造Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ耐热合金的组织和性能的影响。结果表明，较高含量的碳对Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ合金的显微组织、强度和抗氧化性均有不利的影响。当碳含量高于０．１７％时，在合金晶界上有富铬的碳化物生成，恶化了铸态组织、降低了合金强度；同时，在１３００℃以上应用时，发生了异常氧化。该合金的适宜含碳量为０．０５～０．１２％。     

在600－800℃低氧压下Co－Nb合金的氧化

研究了含１５与３０ｗｔ％Ｎｂ的两种Ｃｏ－Ｎｂ合金在６００－８００℃低氧压Ｆ的氧化性能选择的氧压低于相应温度的氧化钴分解压，由Ｈ２－ＣＯ２混合气获得，在６００℃为１０－２４ａｔｍ，而７００与８００℃为１０－２０ａｔｍ．两种合金在６００与７００℃氧化结果仅产生由α－ＣＯ与氧化铌（ＮｂＯ２与Ｎｂ２Ｏ５）混合物组成的内氧化带在７００℃尚可能生成双元氧化物ＣＯＮｂ２Ｏ６在内氧化带界而无贫Ｎｂ层可见．两会金，尤其是Ｃｏ－３０Ｎｂ在８００℃时发生了由内氧化向外氧化的转变，伴随有贫Ｎｂ的单相区出现于合金的表层．从Ｃｏ中Ｎｂ的溶解度很低和合金与氧化膜显微组织的特点等角度详细讨论了合金的腐蚀机制．     

W，Cr对高铌y-TiAl基合金高温抗氧化性能的影响

在高铌等原子比的y-TiAl基金属间化合物的基础上添加W，Cr等元素，熔炼了4种合金，研究了这4种合金在1000℃静止空气的断续氧化行为。结果表晨：14.3%的高Nb量使合金的抗氧化性显著提高，促进合金形成了以Al2O3为主的连续致密氧化膜；在高铌合金中添加W导致基体中β相的增多，较多的β相削弱了Nb的抗氧化性作用；添加2%的Cr导致氧华膜与基体的粘附性变差，形成的氧化膜在冷却热应力的作用下发生破裂与剥落。合金元素对抗氧化性的影响不是简单的量的叠加。     

用氧化剥落速率评定铸造Fe-Cr-Ni-Al耐热合金抗氧化性的可行性研究

以合金的氧化增重为参照系，结合合金氧化的其它特征，对不同成分的铸造ＦｅＣｒＮｉＡｌ耐热合金的氧化膜剥落情况进行了归纳分析，试验结果表明，用氧化剥落速率来评定这种合金的抗氧化性是可行的。     

Ti-45Al-8(Nb,Hf,Y)-0.2B合金高温抗氧化性研究

设计了铌当量约为8的三种成分合金：Ti-45Al-8Nb-0.2B,Ti-45Al-4Nb-0.5Hf-0.1Y-0.2B,Ti-45Al-7Nb-0.1Hf-0.1Y-0.2B, (at.%),研究了这三种合金在900℃静止空气中的断续氧化行为。研究结果表明：Hf、Y联合微合金化的合金氧化膜与基体粘附性明显增强;低Nb/Hf比值的Ti-45Al-4Nb-0.4Hf-0.1Y-0.2B的合金氧化增重小、抗氧化性强,高Nb/Hf比值的Ti-45Al-7Nb-0.1Hf-0.1Y-0.2B合金氧化增重大,抗氧化性差。对氧化膜的扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及X射线衍射（XRD）分析表明,Hf、Y的联合加入促进了Al2O3膜的须状生长形态,从而提高了氧化膜与基体粘附性,低Nb/Hf比值的合金中形成了较厚的连续致密的Al2O3膜,提高了合金的抗氧化性;高Nb/Hf比值的合金内存在明显的外氧化现象,导致了该合金抗氧化性下降。     

Fe－Cr－Al耐热合金的反常氧化与AlN的关系

试验发现，Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ合金发生反常氧化时出现了ＡｌＮ。研究表明，ＡｌＮ的形成不是Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ合金发生反常氧化的主要原因，但反常氧化易导致氮的侵入形成ＡｌＮ，而ＡｌＮ的形成会降低合金中自由铝的含量，因而加剧了反常氧化。     

离子注入钇对Ni－15Cr－6Al合金渗铝层高温氧化行为的影响

用热重分析及ＳＥＭ和ＸＲＤ等技术研究了离子注入１×１０（１５）、１×１０（１６）、１×１０（１７）Ｙ＋／ｃｍ２对Ｎｉ－１５Ｃｒ－６Ｃｌ合金渗铝层高温氧化行为、氧化膜形貌、相结构等的影响。注入这三种剂量的Ｙ＋对渗铝层的氧化动力学没有显著影响。离子注入１×１０（１７）Ｙ＋／ｃｍ２改变了渗铝层的氧化膜形貌，促进了氧化膜的塑性变形，从而使得氧化膜内应力释放更多，增强了氧化膜的粘附性。氧化股形貌的改变与氧化膜生长机制的改变有关。离子注入１×１０（１５）、１×１０（１６）Ｙ＋／ｃｍ２对渗铝层的氧化行为影响不大。     

W,Cr对高铌γ-TiAl基合金高温抗氧化性能的影响

在高铌等原子比的γ-TiAl基金属间化合物的基础上添加W,Cr等元素,熔炼了4种合金,研究了这4种合金在1000℃静止空气中的断续氧化行为.结果表明:14.3%的高Nb量使合金的抗氧化性显著提高,促进合金形成了以Al2O3为主的连续致密氧化膜;在高铌合金中添加W导致基体中β相的增多,较多的β相削弱了Nb的抗氧化性作用;添加2%的Cr导致氧化膜与基体的粘附性变差,形成的氧化膜在冷却热应力的作用下发生破裂与剥落.合金元素对抗氧化性的影响不是简单的量的叠加.     

Ti-45Al-8(Nb,Hf,Y)-0.2B合金的高温抗氧化性

设计了铌当量约为8at%的3种成分合金:Ti-45Al-8Nb-0.2B,Ti-45Al-4Nb-0.5Hf-0.1Y-0.2B,Ti-45Al-7Nb-0.1Hf-0.1Y-0.2B(at%),研究了这3种合金在900℃静止空气中的断续氧化行为。研究结果表明:Hf、Y联合微合金化的合金氧化膜与基体粘附性明显增强;低Nb/Hf比值的Ti-45Al-4Nb-0.5Hf-0.1Y-0.2B合金的氧化增重小、抗氧化性强,高Nb/Hf比值的Ti-45Al-7Nb-0.1Hf-0.1Y-0.2B合金的氧化增重大,抗氧化性差。对氧化膜的扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)及X射线衍射(XRD)分析表明,Hf、Y的联合加入促进了Al2O3膜的须状生长形态,从而提高了氧化膜与基体粘附性,低Nb/Hf比值的合金中形成了较厚的连续致密的Al2O3膜,提高了合金的抗氧化性;高Nb/Hf比值的合金内存在明显的外氧化现象,导致了该合金抗氧化性下降。     

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。     

Fe－Cr－Al合金在纯SO_2气氛中的高温热循环腐蚀行为

研究了Ｆｅ－２０Ｃｒ－５Ａｌ和Ｆｅ－２０ＣｒＳＡｌ－０．５Ｙ合金在１２００℃ｌａｔｍＳＯ２气氛中热循环条件下的高温腐蚀行为，并与恒温腐蚀相比较．测定了腐蚀动力学曲线，观察腐蚀产物表面，横截面和脆断断口的形貌，并分析元素的分布，确定腐蚀产物相组成．结果表明，在５０００小时实验周期内，不含钇的合金遭受氧化／硫化腐蚀，腐蚀动力学呈直线规律．含钇合金只发生高温氧化反应，腐蚀动力学与恒温腐蚀时的差别不大，仍大体符合抛物线规律．加钇有效地抑制了Ａｌ３＋在α－Ａｌ２Ｏ３中的扩散，合金表面氧化膜依赖氧的传质而成长，发展出粘着性好的柱状晶，在交变热应力作用下不易开裂和剥落，显著提高了合金的耐蚀性．     

钛对Fe－Cr－Al耐热合金组织及性能的影响

Ｔｉ是极有效的细化晶粒元素，随Ｔｉ含量增加，合金由粗大柱状晶变为细小等轴晶；合金的室温、高温抗拉强度随Ｔｉ含量增加而升高，在０．５５％Ｔｉ时达到峰值；Ｔｉ是提高该合金抗氧化性的有效元素；Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ合金中适宜的Ｔｉ含量为０．４～０．７％。     

高铌TiAl基合金高温抗氧化性能研究

在等原子比的TiAl基化合物的基础上添加不同量的Nb元素，获得了4种含不同组成相和微观组织的合金．用氧化增重法研究了这4种含Nb合金和二元TiAl合金在1000℃静止空气中的断续氧化行为．采用XRD、SEM和EPMA分析了氧化膜的结构和组成．结果表明，Nb的加入能够提高合金的高温抗氧化性．以γ α2为主相的合金Ti-42．8Al-14．2Nb形成了有效的保护性抗氧化膜．过量Nb的加入促使合金中富Nb相增多，氧化膜中出现Nb2O5，使氧化膜的结构疏松，同时氧化膜出现分层，氧化层剥落加速．