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摘要
目的探索和优化合金成分、工艺以获得致密稳定的预氧化膜，提高合金抗氧化能力。方法利用非自耗真空电弧炉熔炼合金，用真空容器中加热金属及其氧化物粉末获得平衡氧压。通过莱茵装置进行预氧化实验。通过FactSage计算Co-Ni-Cr-Mo-Al-Si体系的合金组织相图及其氧化相图，利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜对预氧化的试样进行物相分析。结果在1000oC、10-17atm.氧压下预氧化，未含Si的MP35N合金表面出现Cr2O3氧化物；随着Si添加的增加，表面氧化物变为(Al，Cr)2O3，以Cr2O3为主，内氧化物为Al2O3；当Si含量为3%时，内部形成了近乎连续的带状Al2O3氧化膜。在1000oC、10-25atm.氧压下，合金表面形成连续的Al2O3膜；在1000oC、10-17atm.氧压下，Co-Ni-20Cr-10Mo-4Al-1Si合金预氧化后的外氧化膜为Cr2O3，内氧化物为Al2O3；随着氧压的提高，在空气气氛下合金表面生成尖晶石相氧化物。在1000oC、10-17atm.氧压下预氧化1h、5h、10h，Co-Ni-20Cr-10Mo-4Al-1Si合金表面外氧化膜为Cr2O3，内氧化物为Al2O3，随着时间延长至20h，合金表面形成连续的Al2O3膜。结论随着Si添加的增加，Al元素的活度不断升高，从而提高了Al2O3的形成驱动力，提升Al元素的扩散系数，有更多的Al元素扩散至合金表层，有利于Al元素的选择性氧化。预氧化氧压的降低和氧化时间的延长，利于保护性外氧化Al2O3膜形成，可有效提高合金的抗高温氧化性能。
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