GH80A经强流脉冲电子束改性后的高温氧化行为研究

作者：刘迪; 高潘; 蔡杰; 张凌燕; 吕鹏^*; 关庆丰

来源：表面技术, 2018, 47(11): 157-165.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.11.023

• 强流脉冲电子束
• 镍基高温合金GH80A
• 微观结构
• 抗高温氧化性能

目的提高燃气轮机叶片材料镍基高温合金GH80A的抗高温氧化性能。方法利用强流脉冲电子束(High-CurrentPulsedElectronBeam,HCPEB)技术对GH80A合金进行表面处理。研究HCPEB辐照前后GH80A的微观结构变化及在850℃恒温氧化后的氧化动力学行为及氧化机制。利用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜对HCPEB诱发的微观结构和氧化产物进行了表征。结果 HCPEB辐照后,GH80A合金表面发生熔化,形成厚约3μm的重熔层,重熔层内形成大量的位错滑移,且晶粒明显得到细化。850℃高温氧化实验结果表明,氧化100 h后,原始样品氧化增重最大,生成的氧化膜较厚,且存在大量裂纹,所生成的Cr2O3发生了挥发,导致氧化膜疏松多孔,基体发生了严重的内氧化。HCPEB辐照20次后,样品氧化增重最小,100 h氧化后形成的氧化膜主要由外层TiO2和内层Cr2O3构成。外层连续致密的TiO2抑制了保护性氧化膜Cr2O3的挥发,因此生成的Cr2O3氧化膜连续、致密、无剥落,对基体起保护作用。结论 HCPEB辐照后,GH80A合金的抗高温氧化性能明显提升,20次辐照样品的抗高温氧化性能最佳。

• 单位
  南京理工大学; 江苏大学