本文關(guān)鍵詞：Sc對CoNiCrAl合金高溫氧化性能的影響

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【摘要】：通過等溫氧化及循環(huán)氧化實驗研究了活性元素Sc對CoNiCrAl合金高溫氧化動力學、氧化層/基體界面結(jié)合力的影響。在1150℃溫度下進行了100次1 h循環(huán)氧化實驗及5,30,50,640,1000 h等溫氧化實驗。結(jié)果表明:添加活性元素Sc能明顯降低氧化膜的生長速度,改善氧化層/基體界面結(jié)合力,Sc元素添加量的不同對合金高溫氧化行為的影響也不同。等溫氧化中,原始合金的氧化速率常數(shù)為2.5×10-5μm2·s-1,添加0.1%Sc(原子分數(shù),下同)的合金的氧化速率常數(shù)降低到原始合金的22.2%,添加0.2%Sc元素的合金的氧化速率常數(shù)降低到原始合金的44.4%。原始合金經(jīng)過5 h等溫氧化后的剝落比例就達到35%,經(jīng)過30 h等溫氧化后剝落比例達到95%;添加Sc元素之后,在氧化時間低于640 h時,氧化層的最大剝落比例為11.6%;當氧化時間達到1000 h時,添加0.1%Sc元素的合金的氧化層剝落比例增加到23.6%,添加0.2%Sc元素的氧化層剝落比例增加到68.5%。在循環(huán)氧化實驗中,原始合金在循環(huán)氧化實驗中經(jīng)過1次循環(huán)之后重量就出現(xiàn)下降,而添加0.1%Sc及0.2%Sc元素的合金分別經(jīng)過25和53次循環(huán)之后重量才開始下降。相對于原始合金在循環(huán)氧化過程中觀察到的氮化現(xiàn)象,添加Sc元素的合金基體組織完好,沒有受到破壞。
【作者單位】： 清華大學新型陶瓷與精細工藝國家重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 高溫合金 活性元素 等溫氧化 循環(huán)氧化
【基金】：國家自然科學基金項目(51101091)資助
【分類號】：TG146.16
【正文快照】： 由于在合金基體與表面陶瓷層之間至關(guān)重要的過渡層作用,Co Ni Cr Al合金被廣泛用于燃氣輪機葉片熱障涂層粘結(jié)層材料[1]。能源工業(yè)及航空工業(yè)的發(fā)展對Co Ni Cr Al合金的高溫抗氧化性能的改善提出了更高的要求。研究表明,通過添加適量的活性元素,可以顯著改善Co Ni Cr Al合金的

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