| 摘 要： | 采用连续氧化和非连续氧化两种方式,对比研究了Fe_3Al在800～1200℃空气中的氧化规律和机制。分析了Fe_3Al在非连续氧化过程中发生Pest的机制。首次发现了Fe_3Al在1000℃氧化/硫化环境中的灾难性腐蚀现象,提出了提高Fe_3Al抗高温氧化/硫化的关键在于促进合金中Al的扩散,避免基体中严重贫Al区的形成;促进Al选择氧化,提高氧化膜的塑性和粘附性。 研究了电沉积-反应烧结氧化物薄膜改善合金的抗氧化性能和氧化膜的粘附性的机制。离子注入Y改善了氧化膜的粘附性,提高了Fe_3Al的抗高温氧化性能;但同时促进了S向氧化膜/基体界面的扩散,因而不能有效地提高Fe_3Al的抗高温氧化/硫化性能。包埋渗Al改善了基体自愈氧化膜的能力,提高了Fe_3Al的抗高温腐蚀性能,但存在氧化膜不致密、易脱落等缺点。首次应用高能量密度等离子体对Fe_3Al进行了微晶化处理,发现表面微晶化后氧化形成了塑性和粘附性皆极佳的微晶氧化膜,使Fe_3Al在高温氧化/硫化环境中的抗腐蚀性可与在空气中的抗氧化性相媲美。指出了在不同文献中对晶粒细化的作用得出相反结论的原因。提出了晶粒度等级影响氧化膜性质的新机制。首次提出微晶合金氧化动力学应服从四次方规律,导出了相应的公式,并得到实验结果的一致验证。
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