通过粉末冶金方法制备了Ni-20Cr-5Al和Ni-20Cr-5Al-0.2Y₂O₃（质量分数/%，下同）合金，将Ni-20Cr-5Al-0.2Y₂O₃合金在不同温度（500~1100℃）进行预氧化处理，然后将未预氧化及预氧化合金在1150℃下循环氧化15h，研究了Y₂O₃的添加和不同预氧化温度对合金抗高温循环氧化性能的影响。结果表明：添加0.2%Y₂O₃后提高了Ni-20Cr-5Al合金的抗高温循环氧化性能；预氧化可以有效提高Ni-20Cr-5Al-0.2Y₂O₃合金的抗高温循环氧化性能，其中预氧化温度为700℃的合金有最优的抗高温循环氧化性能，其原因是经过预氧化处理的合金表面形成了致密的保护性氧化膜，阻止了氧化的进一步进行。

所属栏目

试验研究广西大学有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室开放基金资助项目（GXKFJ09-21，GXKFJ09-04）；国家自然科学基金资助项目（51371059，51001032）

收稿日期

2016/2/222017/2/26

作者单位

孙端君:广西大学, 有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室, 南宁 530004
梁春园:广西大学, 有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室, 南宁 530004
尚金龙:广西大学, 有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室, 南宁 530004
宋亚茹:广西大学, 有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室, 南宁 530004
尹继辉:广西大学, 有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室, 南宁 530004
张修海:广西大学, 有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室, 南宁 530004

备注

孙端君(1995-),男,湖北宜昌人,本科生.

引用该论文:

SUN Duan-jun,LIANG Chun-yuan,SHANG Jin-long,SONG Ya-ru,YIN Ji-hui,ZHANG Xiu-hai.Effect of Pre-oxidation Temperature on High-Temperature Cyclic Oxidation Resistance of Ni-20Cr-5Al-0.2Y₂O₃ Alloy[J].Materials for mechancial engineering,2017,41(4):39～43
孙端君,梁春园,尚金龙,宋亚茹,尹继辉,张修海.预氧化温度对Ni-20Cr-5Al-0.2Y₂O₃合金抗高温循环氧化性能的影响[J].机械工程材料,2017,41(4):39～43

参考文献

【1】

KNIAZEPA G G. The research of machine properties[J]. Metallurrgizdat, 1971, 78(5): 134-139.

【2】

李小峰. 轻质化MA/ODS镍基高温合金组织性能及添加相弥散性能研究[D]. 武汉: 华中科技大学, 2012: 1-3.

【3】

孙长波, 付广艳, 刘群. Ni-Cr-Al合金在1 000 ℃空气中的氧化[J]. 材料与冶金学报, 2004(4): 313-316.

【4】

柳光祖, 田耘, 单秉权. 氧化物弥散强化高温合金[J]. 粉末冶金技术, 2001, 19(1): 20-23.

【5】

陈文婷. 轻质化MA/ODS镍基高温合金的力学性能和高温氧化行为研究[D]. 武汉: 华中科技大学, 2009: 51-52.

【6】

孙端君, 梁春园, 尚金龙,等. Y₂O₃含量对Ni-20Cr-5Al合金高温抗氧化性能的影响[J]. 机械工程材料, 2016, 40(4): 34-37.

【7】

LI Zhi-ming, QIAN Shi-qiang, WANG Wei. Characterization and oxidation behavior of NiCoCrAlY coating fabricated by electrophoretic deposition and vacuum heat treatment[J]. Applied Surface Science, 2011, 257(10): 4616-4620.

【8】

LI Z, QIAN S, WANG W, et al. Microstructure and oxidation resistance of magnetron-sputtered nanocrystalline NiCoCrAlY coatings on nickel-based superalloy[J]. Journal of Alloys & Compounds, 2010, 505(2): 675-679.

【9】

李志明, 钱士强, 王伟, 等. 预氧化温度对GH3128合金抗高温循环氧化性能的影响[J]. 稀有金属材料与工程, 2012, 41(11): 1980-1983.

【10】

陈阳, 吴树森, 刘龙飞, 等. 一种铸造镍基高温合金的氧化行为[J]. 铸造, 2014, 63(1): 62-66.

【11】

PINT B A, LEIBOWITZ J, DEVAN J H. The effect of an oxide dispersion on the critical Al content in Fe-Al alloys[J]. Oxidation of Metals, 1999, 51(1/2): 181-197.

【12】

李铁藩. 金属高温氧化和热腐蚀[M]. 北京: 化学工业出版社, 2003.

【13】

ZHANG X H, ZHANG C, ZHANG Y D, et al. Effect of yttrium and aluminum additions on isothermal oxidation behavior of Tribaloy T-700 alloys[J]. Corrosion Science, 2014, 88(6): 405-415.

【14】

周涛, 袁铁锤, 李志友, 等. 两类Ni-Fe基合金抗氧化性能的对比研究[J]. 矿冶工程, 2006, 26(4): 68-71.

【15】

杨世伟, 刘海涛, 朱玲斌, 等. K4104合金渗Al-Si涂层的抗高温氧化性能研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2006, 26(6): 370-375.

【16】

范雄. X射线金属学[M]. 北京: 机械工业出版社, 1981: 106-108.

【17】

STRINGER J, WILCOX B A, JAFFEE R I. The high-temperature oxidation of nickel-20wt.% chromium alloys containing dispersed oxide phases[J]. Oxidation of Metals, 1972, 5(1): 11-47.

【18】

初蕾. Ni-Cr-Fe合金高温氧化成膜特性及氧化/碳化临界条件下膜组织演变规律的研究[D]. 青岛:中国海洋大学, 2011: 4-6.