铈对铜硅合金高温氧化性能的影响

苏勇¹，张顺科¹，付广艳²，刘群²，朱鹤¹

1. 沈阳化工大学能源与动力工程学院2. 沈阳化工大学机械工程学院

摘 要：通过光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜和热重分析等研究了添加铈对Cu-3Si-0Ce合金在800℃、0.1 MPa纯氧气中高温氧化行为的影响。结果表明,添加0.5%和1.0%（质量分数）的铈明显提高了合金的氧化抗力。随着铈含量的增加,Cu-3Si-0Ce合金及其氧化膜的晶粒尺寸明显降低,这促进了合金元素和氧的"短路扩散",有利于Si O₂和Ce O₂在氧化膜内层的富集,降低了合金的氧化速率。较薄的氧化膜、合金元素快速的扩散速率和铈对氧化膜孔洞的补偿、晶粒细化对氧化膜力学性能的改善以及钉扎效应是含铈合金氧化膜具有较好粘附性的主要原因。Cu-3.0Si-1.0Ce中过量的铈参与氧化反应,使氧化膜中Ce O₂的质量分数提高,而过量Ce O₂的生成对氧化膜生长抑制作用的提高并不明显,故其表现出更大的氧化增重。

关键词：高温氧化;铈;晶粒细化;Cu-Si合金;