微量Al、Ti对Inconel 690合金高温氧化行为的影响

作者:徐文国; 郝文江; 李应举*; 赵庆彬; 卢炳聿; 郭和一; 刘天宇; 冯小辉; 杨院生*
来源:金属学报, 2023, 59(12): 1547-1558.

摘要

研究了微量Al、Ti元素对Inconel 690合金在850~1200℃下氧化行为的影响。结果表明,添加微量Al元素减小了Inconel 690合金在850~1200℃范围内的氧化增重,提高了合金的抗氧化性能。Al、Ti元素的复合添加提高了Inconel 690合金在850℃下的氧化速率。但在1000和1200℃下,该合金的平均氧化速率和氧化增重又均减小。添加微量Al元素后,晶界处形成的Al2O3颗粒阻碍了Cr3+的扩散,抑制Cr2O3膜的生长并减少合金内部孔洞的数量,从而提高氧化膜与基体的结合力,降低合金的氧化速率。当Al和Ti元素复合添加时,Ti4+在Cr2O3膜中作为高价离子掺杂,促进阳离子向外扩散,加快合金的氧化,导致合金在低温下的抗氧化性能略有下降。但Ti在氧化过程中倾向于向Cr2O3膜的表层偏聚,形成了不易挥发的富Ti氧化层,抑制高温下Cr2O3的挥发和剥落,提高合金在1000和1200℃下的抗氧化性能。