一种新型高温合金在900和1100℃下200 h的氧化行为
来源期刊：材料科学与工艺2018年第5期
论文作者：费孝顺 赵玉涛 梁向锋 徐维台
文章页码：59 - 65
关键词：镍基高温合金;恒温氧化;内氧化;单晶;氧化动力学;
摘 要：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.
费孝顺，赵玉涛，梁向锋，徐维台
江苏大学材料科学与工程学院
摘 要：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.
关键词：镍基高温合金;恒温氧化;内氧化;单晶;氧化动力学;
