在空气条件下对电子束物理气相沉积制备的Ni-19.3Cr-20Fe-0.8Al高温合金箔于800 ℃和900 ℃恒温氧化100 h, 通过扫描电子显微镜及附带的能谱仪、X射线衍射仪对氧化后试样的物相组成及氧化行为进行了研究。结果表明: 合金箔在800 ℃恒温氧化的动力学曲线遵守三次方规律, 100 h的平均氧化速率为1.7×10-10 g·m-2·h-1, 氧化膜的外层为致密的Cr2O3, 内层为准连续的Al2O3; 在900 ℃恒温氧化的动力学曲线遵守抛物线规律, 100 h平均氧化速率为5.2×10-10g·m-2·h-1, 氧化膜由致密的Cr2O3组成, 内部伴有少量的内氧化物Al2O3。
所属栏目
材料性能及其应用国家自然科学基金资助项目(51104131, 11002126); 黑龙江省自然科学基金资助项目(E201247); 浙江省省重中之重开放基金资助项目(20110929)
收稿日期
2013/6/282014/5/1
作者单位
李晓:浙江工业大学材料学院, 杭州 310014
宋广平:哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所, 哈尔滨 150001
孙跃:哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所, 哈尔滨 150001
吴化平:浙江工业大学材料学院, 杭州 310014
张林:浙江工业大学材料学院, 杭州 310014
备注
李晓(1981-), 男, 浙江东阳人, 讲师, 博士。
引用该论文:
LI Xiao,SONG Guang-ping,SUN Yue,WU Hua-ping,ZHANG Lin.Isothermal Oxidation Behavior of Superalloy Foil Ni-19.3Cr-20Fe-0.8Al Prepared by Electron Beam Physical Vapor Deposition[J].Materials for mechancial engineering,2014,38(10):42～45
李晓,宋广平,孙跃,吴化平,张林.电子束物理气相沉积制备Ni-19.3Cr-20Fe-0.8Al高温合金箔的恒温氧化行为[J].机械工程材料,2014,38(10):42～45
参考文献
【1】
谢锡善.我国高温材料的应用与发展[J].机械工程材料, 2004, 28(1): 2-11.
【2】
江涌, 赵双群, 李维争.改进型Inconel740镍基合金在模拟煤灰和烟气环境中的腐蚀行为[J].机械工程材料, 2008, 32(12): 29-43.
【3】
曾岗, 陈全, 李明伟, 等.电子束物理气相沉积制备NiCrCoAl合金在1 000 ℃的氧化行为[J].机械工程材料, 2007, 31(5): 69-71.
【4】
郭朝邦, 李文杰.高超声速飞行器结构材料与热防护系统[J].飞航导弹, 2010(4): 88-94.
【5】
史丽萍, 李垚, 赫晓东.金属热防护系统的研究进展[J].宇航材料与工艺, 2005(3): 21-23.
【6】
陈贵清, 张如炳, 章德铭, 等.EB-PVD制备TiAl/NiCoCrAl微层板复合材料氧化性能研究[J].稀有金属材料与工程, 2012, 41(1): 120-123.
【7】
LIN X, HE X D, SUN Y, et al. Morphology and texture evolution of FeCrAlTi-Y2O3 foil fabricated by EB-PVD[J].Surface & Coatings Technology, 2010, 205: 76-84.
【8】
SHI G D, WANG Z, WANG Y S, et al. Effect of heat treatment on microstructure and tensile strength of NiCoCrAl alloy sheet fabricated by EB-PVD[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2012, 22: 2395-2401.
【9】
宋广平, 孙跃, 赫晓东, 等.时效热处理对EB-PVD镍基合金薄板组织与力学性能的影响[J].稀有金属材料与工程, 2009, 38(10): 1856-1859.
【10】
宋广平, 孙跃, 赫晓东, 等.膜基一体化耐高温蒙皮材料的制备及抗热震性能研究[J].稀有金属材料与工程, 2009, 38(增2): 598-601.
【11】
崔彤, 王介强, 王晓轩, 等.GH4169合金的高温氧化[J].钢铁研究学报, 2003, 15(2): 53-57.
【12】
CHEN G, LOU H. Oxidation behavior of sputtered Ni-Cr-Al-Ti nanocrystalline coating [J].Surface & Coatings Technology, 2000, 123: 92-96.
【13】
SONG G P, HE X D, SUN Y, et al. Effect of tungsten addition on properties of Ni-based alloy sheet prepared by EB-PVD[J].Key Engineering Materials, 2007, 353/358: 457-460.
【14】
梁英教, 车荫昌.无机物热力学数据手册[M].北京: 冶金工业出版社, 2002.
【15】
ZENG G, LI M W, HAN J C, et al. Oxidation kinetics of microcrystalline Ni-11.5Cr-4.5Co-0.5Al superalloy sheet fabricated by electron beam physical vapor deposition[J].Materials Lett, 2008, 62: 289-292.
【16】
HERCHL R, KHOI N N, HOMMA T, et al. Short-circuit diffusion in the growth of nickel oxide scales on nickel crystal faces[J].Oxidation of Metals, 1972, 4: 35-49.
【17】
CHEN G F, LOU H Y. Oxidation kinetics of sputtered Ni-5Cr-5Al nanocrystalline coating at 900 ℃ and 1 000 ℃[J].Nanostructured Materials, 1999, 11(5): 637-641.
【18】
TSAI S C , HUNTZ A M, DOLIN C. Growth mechanism of Cr2O3 scales: oxygen and chromium diffusion, oxidation kinetics and effect of yttrium[J].Materials Science Engineering: A, 1996, 212(1): 6-13.
