四種鎳基高溫合金的抗熱腐蝕性能研究.pdf

1、燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)作為一種動力裝置已廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域。隨著航空事業(yè)的發(fā)展，對發(fā)動機(jī)渦輪葉片材料性能的要求越來越高。在沿海環(huán)境下工作的渦輪發(fā)動機(jī)，由于受到燃料燃燒時形成的Na2SO4和海洋氣氛中NaCl的復(fù)合作用，發(fā)生熱腐蝕，加速葉片失效。因此研制既具有高的高溫強(qiáng)度又具有優(yōu)異的抗熱腐蝕性能的葉片材料是航空事業(yè)發(fā)展的需要。DZ68合金即是為了滿足在沿海工作的飛機(jī)發(fā)動機(jī)渦輪葉片材料的工作需要而研制的一種新型定向凝固鎳基高溫合金。 本文研

2、究了DZ68、K438、DZ125L和DZ142四種合金的熱腐蝕行為。后三種合金中，K438合金為目前國內(nèi)綜合性能最佳，應(yīng)用最廣泛的耐熱腐蝕高溫合金；DZ125L合金為目前力學(xué)性能水平最高的定向凝固高溫合金之一；DZ142合金為擁有良好抗氧化性能的第二代定向凝固鎳基高溫合金。 本文主要利用光學(xué)顯微鏡觀察、掃描電鏡觀察、X射線衍射分析、能譜分析及電子探針分析等手段，從合金成分、熱處理態(tài)組織、熱腐蝕動力學(xué)、內(nèi)外腐蝕層產(chǎn)物類別和元素面

3、分布等方面研究了上述四種合金經(jīng)涂覆75(wt)％Na2SO4+25(wt)％NaCl鹽膜后在900℃大氣中的熱腐蝕行為，并對它們的熱腐蝕機(jī)理進(jìn)行了探討。 試驗結(jié)果表明：四種合金在涂覆75(wt)％Na2SO4+25(wt)％NaCl鹽和900℃加熱條件下的熱腐蝕均為TypeI型堿性熔融腐蝕。K438合金腐蝕不均勻，初期即發(fā)生擇優(yōu)腐蝕，合金外腐蝕層腐蝕產(chǎn)物主要以Cr2O3、α-Al2O3為主，腐蝕后期以NiO為主；DZ125L合金

4、局部有擇優(yōu)腐蝕現(xiàn)象，其余部位腐蝕較均勻，整個熱腐蝕過程中外腐蝕層的腐蝕產(chǎn)物以NiO為主；DZ142合金腐蝕不均勻，有擇優(yōu)腐蝕現(xiàn)象，整個熱腐蝕過程中外腐蝕層的腐蝕產(chǎn)物以NiO為主；DZ68合金熱腐蝕均勻，熱腐蝕前沿呈平面狀向合金基體推進(jìn)，外腐蝕層的腐蝕產(chǎn)物在熱腐蝕初期以NiO、Cr2O3和(Ni,Co)Cr2O4為主，熱腐蝕后期以(Ni，Co)Cr2O4為主。四種合金內(nèi)腐蝕層產(chǎn)物類別相同，主要由黑色的Al2O3和灰色的CrS構(gòu)成，CrS分