《铸造技术》

文章标题:温度对高铬二代镍基单晶高温合金 氧化行为的影响

文章作者:常剑秀,张骁勇,王 浩,苏晓龙,贾红敏 ,沈思聪 ,申 毅 ,潘瑞娟
关 键 字:单晶高温合金;恒温氧化;温度;内氮化
文章摘要:
采用不连续增重法研究了一种燃机用高 Cr 二代镍基单晶高温合金在 1 000 ℃ 和 1 100 ℃ 的氧化行为,采用 XRD 和 SEM 对样品的氧化层组织形貌进行表征,分析了氧化机理及温度对合金氧化行为的影响。 研究表明,实验合金在 1 000 ℃ 的氧化动力学遵循抛物线规律,氧化 500 h 后仍具有较低的增重速率,外氧化层以 Cr 2 O 3 为主, TiO 2 呈 团 簇状分布在 Cr 2 O 3 外侧,内部有少量颗粒状 TiN ,整个氧化层完整致密,合金抗氧化性能优异。 温度升高至 1 100 ℃ 后,合金在氧化 100 h 后出现严重落,外氧化层疏松多孔,内氧化物呈网状向内部发展,内氮化物的数量明显增多,尺寸明显增大,合金抗氧化性能恶化。温度对合金氧化性能影响的机理为升温导致 Cr 2 O 3 挥发速率增大,
破坏了 Cr 2 O 3 膜的致密性,增大了氧化膜的内应力,降低了氧化膜对氧、氮的抑制作用,合金的抗氧化性能降低。