【摘要】：DZ417G合金是一種定向凝固高溫合金。它主要用做現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫?zé)岫瞬考?可降低其重量,增加其使用壽命。本文采用不同的拉晶速率制備DZ417G合金,將合金經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)熱處理后,測定其高溫氧化性能和熱腐蝕性能的差異。不同的拉晶條件可以改變合金的γ'相的結(jié)構(gòu)和大小,使合金的晶粒形貌發(fā)生不定向改變。并且通過掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDAX)和X射線衍射(XRD)的方法研究了拉晶速率對DZ417G合金的高溫氧化和熱腐蝕性能的影響。結(jié)果表明:拉晶速率分別為3、5、7和9mm/min制備的DZ417G合金在900℃下氧化100h后,隨著拉晶速率的增大,合金中γ′相細(xì)化,碳化物由細(xì)小顆粒變成棒狀。在拉晶速率分別為3、5、7和9mm/min制備的DZ417G合金的氧化速率呈現(xiàn)先降低再升高的趨勢。當(dāng)拉晶速率為7mm/min時(shí),合金的氧化速率最低;當(dāng)拉晶速率為9mm/min時(shí),合金的氧化速率最高;合金的拉晶速率為9mm/min時(shí)的氧化速率是拉晶速率為7mm/min時(shí)的1.5倍。合金氧化層主要由三層構(gòu)成,氧化外層主要形成Ni、Co、Cr和V的氧化物;而在過渡層中富含Cr、Al元素,形成Cr、Al的氧化物;氧化內(nèi)層主要形成Ni的氧化物。拉晶速率為7mm/min時(shí),合金過渡層中致密的Cr、Al的氧化物層阻礙了氧元素的向內(nèi)擴(kuò)散,使合金具有良好的抗氧化性能。在拉晶速率分別為3、5、7和9mm/min制備的DZ417G合金在900℃下涂覆鹽膜(75%Na_2SO_4+25%NaCl)并保溫100h后,合金熱腐蝕速率呈現(xiàn)先降低再升高的趨勢。當(dāng)拉晶速率為7mm/min時(shí),合金熱腐蝕速率最低;當(dāng)拉晶速率為9mm/min時(shí),合金熱腐蝕速率最高;合金的拉晶速率為9mm/min時(shí)熱腐蝕速率是拉晶速率為7mm/min時(shí)的10倍。由XRD方法可見,拉晶速率為7mm/min時(shí),合金的腐蝕產(chǎn)物為NiO、Al_2O_3和TiO等;拉晶速率為9mm/min時(shí),合金的腐蝕產(chǎn)物為(Ni,Ti)O,CoS等。拉晶速率為9mm/min時(shí)的腐蝕層厚度是拉晶速率為7mm/min時(shí)的2倍。二者相比,拉晶速率為7mm/min時(shí)的合金在腐蝕過渡層形成致密的Al_2O_3和Cr_2O_3帶狀區(qū)更厚,且更接近外腐蝕層,導(dǎo)致O、S元素向內(nèi)擴(kuò)散速率更慢,降低了外界元素向基體更深度擴(kuò)散的能力,削弱了合金的腐蝕速率,使合金的耐腐蝕能力得到加強(qiáng)。拉晶速率分別為3和9mm/min時(shí),腐蝕較為嚴(yán)重,合金表面起皮并脫落且有部分棱角因被腐蝕而掉落,氧化皮極為疏松;拉晶速率為5mm/min時(shí),其被腐蝕程度遠(yuǎn)小于3和9mm/min的程度,合金表面有少量起皮起皮,但并未脫落;拉晶速率為7mm/min時(shí),其被腐蝕程度最小,合金表面幾乎沒有起皮,氧化皮非常致密。由此說明,拉晶速率為7mm/min時(shí),合金具有良好的抗腐蝕性能。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG132.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2541019