温度对高铬二代镍基单晶高温合金氧化行为的影响

作者:常剑秀; 张骁勇*; 王浩; 苏晓龙; 贾红敏; 沈思聪; 申毅; 潘瑞娟
来源:铸造技术, 2023, 44(09): 831-836.
DOI:10.16410/j.issn1000-8365.2023.3067

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Cr2O3为主,TiO2呈团簇状分布在Cr2O3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后出现严重剥落,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Cr2O3挥发速率增大,破坏了Cr2O3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。

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