喷丸对Fe-Cr合金的高温水蒸气氧化行为影响

研究了表面处理喷丸对Cr含量为9 mass％和19 mass％的Fe-Cr合金在通过600℃～770℃温度区间高温水蒸气氧化行为的影响.结果表明,喷丸工艺可降低Fe-Cr合金在高温水蒸气中的氧化速率,提高其抗高温水蒸氧化能力.对9 mass％Cr含量的Fe-Cr合金,喷丸并没有改变氧化层结构,仍为Fe氧化物;对19 mass％Cr含量的Fe-Cr合金,喷丸促进了Cr向外扩散,形成了Cr氧化物.     

CeO2薄膜对Fe-Cr合金的高温水蒸气氧化行为影响

研究了Cr含量为9 mass％和19 mass％的Fe-Cr合金表面沉积CeO2薄膜在600℃~770℃水蒸气中的氧化行为.结果表明,对9 mass％Cr含量的Fe-Cr合金,沉积稀土薄膜并没有改变氧化膜结构和明显降低氧化速率.对于19 mass％Cr含量的Fe-Cr合金,沉积稀土薄膜可促进Cr向外扩散和阻碍O向内扩散,合金表面形成连续的Cr氧化物,合金的氧化速率降低.关键词：      

Ce对Fe-Cr合金氧化膜织构的作用

用倒极图法研究了含0.3%Ce对Fe-Cr合金在高温下氧化膜(Cr_2O_3)择优取向的作用。加Ce的主要取向为(10110)⊥、(1014)⊥,(1126)⊥;不加的主要取向为(1014)⊥,(1126)⊥,(0112)⊥。实验证明,Ce富聚于氧化膜和基体(α-Fe)的界面,起着增强和保持氧化膜择优取向的作用,从而改善合金的抗氧化性能。     

稀土改性Fe-Cr合金连接体高温氧化行为研究

以一种稀土改性Fe-Cr铁素体合金为研究对象,分析了氧化温度和氧化时间对该合金高温氧化行为的影响。利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)技术研究了合金氧化物的相组成及微观形貌演化过程,通过增重法研究了合金的高温氧化动力学。结果表明,稀土改性Fe-Cr合金高温氧化过程中形成的氧化层物质主要为Mn Cr2O4和Cr2O3。合金在650~800℃工作温度范围内氧化程度较小,并且在800℃空气中氧化0~168 h的氧化速率常数仅为9.63×10-15g2·cm-4·s-1,它是中低温固体氧化物燃料电池合适的连接体备选材料。     

晶粒细化对Fe-Cr、Ni-Cr合金氧化行为的影响

采用机械合金化法制备块体纳米晶Fe-20Cr、Ni-20Cr合金,并研究其在1000℃空气中的氧化行为.结果表明：由于晶粒细化,加快了Cr向合金表面的扩散速度,增加了活泼组元Cr氧化物的形核位置,降低了Fe-Cr、Ni-Cr合金形成单一连续Cr2O3氧化膜所需的临界Cr浓度,故机械合金化Fe-20Cr、Ni-20Cr合金氧化后形成了单一的Cr2O3外氧化膜,且氧化速率明显小于普通晶粒大小的熔炼Fe-20Cr、Ni-20Cr合金.      

氧化时间及铬含量对Fe-Cr钢高温氧化行为的影响

为了测定不同氧化时间以及铬含量对高温条件下钢材表面氧化铁皮组织和厚度的影响,将Fe-5Cr钢与Fe-10Cr钢在1000℃空气条件下氧化60～180 min,采用增重法绘制其氧化动力学曲线,并利用光学显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对氧化铁皮的断面形貌和物相进行研究.结果表明,两试验钢氧化初期为气-固反应,中后期为气...     

稀土元素Y和Ce对定向凝固镍基高温合金高温氧化行为的影响

用热重法研究稀土元素Y和Ce对定向凝固镍基高温合金DZ444高温氧化行为的影响,用X射线衍射仪和扫描电镜等观察和分析氧化膜组成和形貌。结果表明:合金在700、850和950℃下的恒温氧化动力学均符合抛物线规律,稀土元素的添加对其无影响;然而,添加稀土元素使其氧化激活能由257.6 kJ/mol降低至246.8kJ/molDZ444合金氧化膜分为3层:外层为疏松的Cr、TiO和(Cr2的混合物;中间层为Cr内氧化物层为Al。稀土元素未改变合金氧化膜的组成。稀土元素极易偏聚在合金表面,促进保护性Cr膜的形成,从而阻止合金的进一步氧化,并能有效抑制合金的内氧化。     

稀土元素Ce与Y对JG4246A合金高温氧化行为的影响

在第二代高温合金JG4246A中分别添加不同含量的稀土元素Ce和Y,得到含0.012Ce(质量分数,%,下同)、0.017Ce、0.034Y、0.061Y四种合金铸锭,研究了在1100℃下Ce与Y对合金高温抗氧化性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)及扫描电镜(SEM)分析了氧化膜的物相组成以及氧化表面的形貌。结果表明,JG4246A合金在1100℃空气中恒温氧化过程中,添加稀土元素可以减少合金的氧化质量增加,氧化动力学符合抛物线规律;相对于稀土元素Y,Ce对减缓JG4246A合金的高温氧化速率的作用更显著;稀土元素的添加没有改变氧化膜的表面形貌,但是生成的尖晶石型氧化物使氧化膜更加致密,能够抑制阳离子的向外扩散,降低氧化反应速率,从而提高高温抗氧化性能。     

稀土Ce对Cu-Cr-Zr合金高温变形行为的影响

在Gleeble-1500D热模拟试验机上对Cu-Cr-Zr合金和Cu-Cr-Zr-Ce合金在应变速率为0.001~10 s-1、变形温度为650~850℃的高温变形过程中的流变应力行为进行了研究。结果表明:流变应力随变形温度的升高而减小,随应变速率的提高而增大。从流变应力、应变速率和温度的相关性,利用逐步回归的方法建立了两种合金的流变应力方程。稀土元素Ce的加入能够细化Cu-Cr-Zr合金晶粒,而且能够促进Cu-Cr-Zr合金的动态再结晶。根据动态材料模型计算并分析了两种合金的热加工图,利用热加工图确定热变形的流变失稳区,并且获得了试验参数范围内热变形过程的最佳工艺参数,利用热加工图分析了两种合金不同区域的高温变形特征以及组织变化。对比分析后得出稀土元素Ce的加入能够优化Cu-Cr-Zr合金的热加工性能。     

合金元素对Co-Al-W合金高温氧化行为的影响

研究新型Co-Al-W合金在800和900℃空气中氧化动力学及元素Mo、Nb、Ta和Ti对合金高温氧化行为的影响。结果表明:在800℃氧化100 h后,Co-8.8Al-9.8W(摩尔分数,%)和Co-8.8Al-9.8W-2Ta合金的质量增加较小,表明其抗高温氧化能力较强;在900℃氧化时,Co-8.8Al-9.8W-2Mo、Co-8.8Al-9.8W-2Nb、Co-8.8Al-9.8W-2Ta和Co-8.8Al-9.8W-2Ti合金的质量增加小于Co-8.8Al-9.8W合金的,表明加入合金元素可以提高合金的抗高温氧化能力;在不同温度下,Co-Al-W合金氧化膜表面出现团聚、开裂和脱落现象;氧化膜分为3层,外层为Co3O4氧化物,中间层为W、Al和合金元素的复杂氧化物,内层为Co和Al的氧化物。从合金氧化动力学曲线来看,在800℃时合金元素增强Co-Al-W合金抗高温氧化能力由强至弱依次为Ta、Ti、Mo、Nb;在900℃时按Ti、Ta、Mo、Nb顺序依次减弱。     

La和Hf对CoNiCrAl合金涂层高温氧化行为的影响

对单一添加及同时添加La和Hf的CoNiCrAl合金进行真空高温氧化处理,研究单一添加与同时添加La和Hf对合金表面氧化物生长机制和黏结性能的影响.结果表明：表面抛光的合金在1100℃氧化时,同时添加La和Hf使CoNiCrAl合金在其表面形成了连续均匀的Al2O3,并且具有较好的黏结性能.通过18O追踪原子氧化发现C...     

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.     

NiAl微晶涂层对两种NiAl基共晶合金高温氧化性能的影响

研究了磁控溅NiAl微晶涂层对NiAl－28Cr-5Mo-1Hf和NiAl－33.5Cr-0.5Zr两种共晶合金在1000－1150℃静态空气中氧化性能的影响，添加Cr,Mo,Hf,Zr等元素使NiAl合金由单相转变为多相结构，高温氧化后表面分别形成抗氧化性能较差的Al2O3 CrO3 HfO2和Al2O3 Cr2O3 ZrO2复合氧化膜，并且发生严重的内氧化。施加NiAl微晶涂层后，高温下表面形成致密的单一氧化物Al2O3，抗氧化性能得到明显提高。     

Nb-Ti-Al高温Nb合金氧化行为的研究

 用真空电弧熔炼制备了β(Nb-35Ti-6A1)和β+δ(Nb-30Ti-15A1、Nb-15Ti-11Al)Nb台金,研究了3种Nb合金1000℃静止空气中的连续氧化行为,采用金相显微镜、XRD和SEM分析了氧化膜的结构和组成.研究表明,由Nb2O5,金红石TiO2和-A12O3组成的混合氧化膜具有一定的保护作用,3种Nb-Ti-Al合金氧化动力学曲线均遵循抛物线规律;Nb-35Ti-6Al中的富Ti偏析区发生内氧化,而Nb-30Ti-15Al和Nb-15Ti-11Al中δ相的存在有利于降低氧在基体中的溶解和扩散,使β+δ两相合金的氧化性能优于β单相合金.     

EFFECT OF Ce ON OXIDATION BEHAVIOUR OF Ni_3Al ALLOYS

1.IntroductionIntermetallicc0mp0undNi3Alhasthespecificpropertythattheyieldstrengthim-proveswiththeincrease0ftemperature.Thefundamentalresearchonhigh-temperaturestructuralmaterialshaJsmademuchprogress,andther0omtemperaturetensilepr0pertiesofNisAlalloysareimproveddramaticallywiththeaddition0falittleB[1'2].Beingasurfaceactiveelement,Cecanpurifyandmodifysteels,andimprovetheirductility,t0ughness,oxidationresistanceandc0rrosionresistance[3].Theeffect0fCe0nthefabricabilityandroomtemperaturetensil…     

水蒸气对NiCrAlY涂层抗高温氧化性能的影响

采用热重分析及现代表面分析方法研究了低压等离子喷涂Ni CrAlY涂层在纯氧以及含5%水蒸气的O2中的高温氧化行为,结果表明：在纯氧的氧化环境中 ,NiCrAlY涂层氧化动力学遵循抛物线规律,在含有5％的水蒸气的O2中,NiCrAlY涂层在氧 化至110 h后氧化动力学几乎呈直线规律.XRD及SEM分析显示,NiCrAlY涂层在O2中氧化180 h后,表面形成一层致密的Al2O3;而在含5%水蒸气的O2中氧化180 h后表面氧化层中 除了有Al2O3外,还有NiO和Cr2O3.其原因在于水蒸气中的氢在氧化物中的溶解,致 使Ni2+扩散 速度增加,使氧化层变得疏松,降低其抗氧化性.     

3种锆合金的高温氧化行为

对Zr-A和Zr-B锆合金在700-1200℃的O_2中进行了等温氧化实验,观察了合金的氧化动力学行为和基体微观结构演变,并与低Sn的Zr-4合金作了对比.结果表明,700—1200℃氧化时,3种锆合金的动力学曲线基本服从抛物线规律,Zr-B合金在700℃氧化1200 s后速率出现转折;800℃时Zr-A和Zr-B合金的氧化速率出现转折;1000℃时3种合金动力学曲线由抛物线变为近似直线;1100℃以上氧化时,动力学曲线呈抛物线规律,未出现转折.在1100℃以上氧化时,合金成分对3种合金的高温氧化性能影响甚微.依据氧化增重数据得到了3种合金在700—1200℃氧化反应的抛物线速率常数K_p的表达式.     

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。     

合金元素Nb在TiAl高温氧化行为中的作用

研究了Ti-45Al-10Nb(at%)合金在800℃－960℃氧气和空气中的氧化行为，并与Ti-50Al(at%)合金作一对比，表明该合金具有较好的高温抗氧化性能，其氧化增重速率略优于文献报道的铁基耐热不锈钢，发现了Ti-45Al-10Nb合金在空气中的氧化增重速率明显低于在纯氧中的氧化增重速率，X－射线相分析与能谱分析表明氧化产物主要由TiO2与Al2O3组成，但空气中氧化后的氧化产物中含TiN相，认为它是降低氧化速率的主要原因，并且认为合金元素Nb稳定了氧化层中的TiN相，因而提高了合金在空气中的抗氧化性能。