含錸鎳基合金的高溫氧化和熱腐蝕研究.pdf

1、為滿足海洋氣候條件下艦船火炮中熱端部件的工作需要，研制了一種含錸鎳基合金。本文對該鎳基合金進(jìn)行不同條件的高溫氧化和熱腐蝕實驗，并采用熱重分析法及X射線衍射分析(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM/EDX)等手段，對合金的高溫氧化機(jī)理和熱腐蝕機(jī)理進(jìn)行分析，為該合金在艦船火炮上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
　　鎳基合金分別在900℃和1000℃下恒溫氧化300h的氧化動力學(xué)曲線都遵從氧化初期氧化速率較快，隨氧化時間延長，氧化增重總體趨于平緩，但

2、后期合金氧化動力學(xué)曲線呈波浪式變化且氧化溫度越高越明顯。鎳基合金在高溫900℃和950℃下氧化初期均生成NiO，以及尖晶石化合物Ni2Cr2O4和復(fù)合氧化物Ni2CoO4;氧化中后期氧化產(chǎn)物主要為尖晶石化合物Ni2Cr2O4和復(fù)合氧化物Ni2CoO4，另外還生成了大量的Al2O3和少量的CrTaO4。鎳基合金在900℃和1000℃氧化均出現(xiàn)了明顯的內(nèi)氧化和內(nèi)氮化現(xiàn)象，且內(nèi)氧化物和內(nèi)氮化物呈明顯層次分布，內(nèi)氧化出現(xiàn)在合金與氧化膜的交界內(nèi)側(cè)

3、，主要為塊狀的元素Al的氧化物Al2O3，另外內(nèi)氮化物AlN在內(nèi)氧化物的下方呈針棒狀。
　　鎳基合金分別在900℃和950℃下Na2SO4(75％wt)+K2SO4(25％wt)混合熔鹽中腐蝕100h的腐蝕動力學(xué)曲線中可以看出兩曲線均符合直線變化規(guī)律，不同的是900℃下的腐蝕動力學(xué)曲線發(fā)現(xiàn)明顯的轉(zhuǎn)折，斜率減小，說明900℃下熱腐蝕機(jī)制發(fā)生變化。鎳基合金在高溫900℃腐蝕主要生成尖晶石化合物NiCr2O4和復(fù)合氧化物AlTaO4和C