四元合金Fe-Cu-Ni-Al高溫氧化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-22 12:14
現(xiàn)代先進(jìn)高溫材料發(fā)展趨向于使用多元合金以獲得滿足服役工況要求的綜合性能如高溫強(qiáng)度、室溫韌性與化學(xué)穩(wěn)定性。高溫合金通常包括Co基、Fe基和Ni基高溫合金。其中,Fe基高溫合金價(jià)格比較低廉,其高溫力學(xué)性能良好且抗氧化能力突出,在航空航天、船舶、熱能以及石化工業(yè)有著廣泛應(yīng)用。本研究選擇Fe-45Cu-15Ni-5Al、Fe-65Cu-15Ni-5Al、Fe-45Cu-15Ni-7Al、Fe-65Cu-15Ni-7Al、Fe-45Cu-15Ni-10Al、Fe-65Cu-15Ni-10Al六種四元合金,研究它們?cè)?00℃-1000℃的恒溫和循環(huán)氧化行為,有助于闡明多元模型高溫合金的氧化機(jī)制,探究不同Al含量對(duì)合金抗氧化的性能影響,探索其在恒溫和循環(huán)兩種不同氧化環(huán)境中的差異性,同時(shí)對(duì)于新材料的設(shè)計(jì)、制備與應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。研究了Fe-45Cu-15Ni-5Al和Fe-65Cu-15Ni-5Al四元合金在700-1000℃純氧氣中的恒溫氧化以及空氣環(huán)境中的循環(huán)氧化,除了Fe-65Cu-15Ni-5Al合金在1000℃下最外層主要為Cu2O以外,其他條件下均形成了最外層以CuO...
【文章來(lái)源】:江西科技師范大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 金屬高溫氧化的定義及過(guò)程
1.3 金屬的高溫氧化原理
1.3.1 多元合金的氧化
1.3.2 氧化動(dòng)力學(xué)規(guī)律
1.4 影響材料抗高溫氧化性能的主要因素
1.5 高溫合金
1.6 強(qiáng)化高溫合金的方式
1.7 論文研究意義及內(nèi)容
1.7.1 研究意義
1.7.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原理
2.2 高溫氧化設(shè)備簡(jiǎn)介
2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.4 觀察與分析手段
第三章 四元合金Fe-Cu-Ni-5 at.%Al在700-1000℃高溫條件下的氧化
3.1 四元合金Fe-Cu-Ni-5 at.%Al在700-1000℃0.1MPa純氧氣中的恒溫氧化
3.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.1.2 氧化動(dòng)力學(xué)
3.1.3 氧化膜形貌和組成
3.2 四元合金Fe-Cu-Ni-5 at.%Al在700-1000℃0.1MPa空氣中的循環(huán)氧化
3.2.1 氧化動(dòng)力學(xué)
3.2.2 氧化膜形貌和組成
3.3 討論
3.4 本章小結(jié)
第四章 四元合金Fe-Cu-Ni-7 at.%Al在700-1000℃高溫條件下的氧化
4.1 四元合金Fe-Cu-Ni-7 at.%Al在700-1000℃0.1MPa純氧氣中的恒溫氧化
4.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.1.2 氧化動(dòng)力學(xué)
4.1.3 氧化膜的形貌及組成
4.2 四元合金Fe-Cu-Ni-7 at.%Al在700-1000℃0.1MPa空氣中的循環(huán)氧化
4.2.1 氧化動(dòng)力學(xué)
4.2.2 氧化膜形貌和組成
4.3 討論
4.4 本章小結(jié)
第五章 四元合金Fe-Cu-Ni-10 at.%Al在700-1000℃高溫條件下的氧化
5.1 四元合金Fe-Cu-Ni-10 at.%Al在700-1000℃0.1MPa純氧氣中的恒溫氧化
5.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.1.2 氧化動(dòng)力學(xué)
5.1.3 氧化膜的形貌及組成
5.2 四元合金Fe-Cu-Ni-10 at.%Al在700-1000℃0.1MPa空氣中的循環(huán)氧化
5.2.1 氧化動(dòng)力學(xué)
5.2.2 氧化膜形貌和組成
5.3 討論
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果及所獲榮譽(yù)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]四元Fe-Cu-Ni-Al合金900℃下的恒溫及循環(huán)氧化行為[J]. 肖斌,向軍淮,張洪華. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]Mo-Si-B三元系金屬間化合物超高溫結(jié)構(gòu)材料研究進(jìn)展[J]. 張來(lái)啟,黃永安,林均品. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[3]納米晶塊體Fe-60Ni-15Cr合金的高溫氧化行為[J]. 曹中秋,孫玥,賈中秋. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2015(10)
[4]稀土元素對(duì)合金高溫氧化的影響[J]. 楊珍,魯金濤,趙新寶,嚴(yán)靖博,尹宏飛,黨瑩櫻,谷月峰. 中國(guó)稀土學(xué)報(bào). 2014(06)
[5]Fe-5Y-1Al和Fe-5Y-2Al合金在800℃空氣中的氧化行為[J]. 付廣艷,王妍妍,劉群,楊寧寧. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2011(03)
[6]Ni-Cu-Fe-Al合金在850℃空氣中的氧化行為[J]. 李倩,周科朝,周濤,李志友. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2009(04)
[7]Effect of temperature on oxidation behavior of ternary Fe-15Cu-5Al alloy in pure oxygen[J]. 向軍淮,趙瓊,張文華. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2007(S1)
[8]Oxidation behavior of ternary Fe-15Cu-5Al and Fe-85Cu-5Al alloys in pure oxygen at 900℃[J]. 向軍淮,牛焱,段先志. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2006(S3)
[9]Cu-60Ni-10Al和Cu-60Ni-15Al三元合金在800℃的高溫氧化行為[J]. 向軍淮,牛焱,趙澤良,吳維. 稀有金屬材料與工程. 2005(08)
[10]氧化膜開(kāi)裂和剝落行為[J]. 錢(qián)余海,李美栓,張亞明. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2003(02)
博士論文
[1]鍋爐受熱面管內(nèi)氧化物生成及剝落機(jī)理的研究[D]. 趙志淵.華北電力大學(xué) 2012
[2]新型鈷基Co-Al-W合金設(shè)計(jì)、制備及性能研究[D]. 徐仰濤.蘭州理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]熱變形工藝對(duì)含Nd的AZ80鎂合金組織及性能影響的研究[D]. 張小巖.中北大學(xué) 2013
[2]稀土元素Y及微晶化對(duì)Fe-Cu-Al合金高溫氧化行為的影響[D]. 王為.江西科技師范大學(xué) 2013
[3]新型Co-Al-W合金制備及熔敷層研究[D]. 閆健強(qiáng).蘭州理工大學(xué) 2010
[4]合金元素鋁或鎂對(duì)銅的高溫氧化的影響[D]. 劉嫻婧.吉林大學(xué) 2008
[5]鋼鐵高溫防護(hù)研究[D]. 談?shì)W文.華中科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3639421
【文章來(lái)源】:江西科技師范大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 金屬高溫氧化的定義及過(guò)程
1.3 金屬的高溫氧化原理
1.3.1 多元合金的氧化
1.3.2 氧化動(dòng)力學(xué)規(guī)律
1.4 影響材料抗高溫氧化性能的主要因素
1.5 高溫合金
1.6 強(qiáng)化高溫合金的方式
1.7 論文研究意義及內(nèi)容
1.7.1 研究意義
1.7.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原理
2.2 高溫氧化設(shè)備簡(jiǎn)介
2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.4 觀察與分析手段
第三章 四元合金Fe-Cu-Ni-5 at.%Al在700-1000℃高溫條件下的氧化
3.1 四元合金Fe-Cu-Ni-5 at.%Al在700-1000℃0.1MPa純氧氣中的恒溫氧化
3.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.1.2 氧化動(dòng)力學(xué)
3.1.3 氧化膜形貌和組成
3.2 四元合金Fe-Cu-Ni-5 at.%Al在700-1000℃0.1MPa空氣中的循環(huán)氧化
3.2.1 氧化動(dòng)力學(xué)
3.2.2 氧化膜形貌和組成
3.3 討論
3.4 本章小結(jié)
第四章 四元合金Fe-Cu-Ni-7 at.%Al在700-1000℃高溫條件下的氧化
4.1 四元合金Fe-Cu-Ni-7 at.%Al在700-1000℃0.1MPa純氧氣中的恒溫氧化
4.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.1.2 氧化動(dòng)力學(xué)
4.1.3 氧化膜的形貌及組成
4.2 四元合金Fe-Cu-Ni-7 at.%Al在700-1000℃0.1MPa空氣中的循環(huán)氧化
4.2.1 氧化動(dòng)力學(xué)
4.2.2 氧化膜形貌和組成
4.3 討論
4.4 本章小結(jié)
第五章 四元合金Fe-Cu-Ni-10 at.%Al在700-1000℃高溫條件下的氧化
5.1 四元合金Fe-Cu-Ni-10 at.%Al在700-1000℃0.1MPa純氧氣中的恒溫氧化
5.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.1.2 氧化動(dòng)力學(xué)
5.1.3 氧化膜的形貌及組成
5.2 四元合金Fe-Cu-Ni-10 at.%Al在700-1000℃0.1MPa空氣中的循環(huán)氧化
5.2.1 氧化動(dòng)力學(xué)
5.2.2 氧化膜形貌和組成
5.3 討論
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果及所獲榮譽(yù)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]四元Fe-Cu-Ni-Al合金900℃下的恒溫及循環(huán)氧化行為[J]. 肖斌,向軍淮,張洪華. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]Mo-Si-B三元系金屬間化合物超高溫結(jié)構(gòu)材料研究進(jìn)展[J]. 張來(lái)啟,黃永安,林均品. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[3]納米晶塊體Fe-60Ni-15Cr合金的高溫氧化行為[J]. 曹中秋,孫玥,賈中秋. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2015(10)
[4]稀土元素對(duì)合金高溫氧化的影響[J]. 楊珍,魯金濤,趙新寶,嚴(yán)靖博,尹宏飛,黨瑩櫻,谷月峰. 中國(guó)稀土學(xué)報(bào). 2014(06)
[5]Fe-5Y-1Al和Fe-5Y-2Al合金在800℃空氣中的氧化行為[J]. 付廣艷,王妍妍,劉群,楊寧寧. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2011(03)
[6]Ni-Cu-Fe-Al合金在850℃空氣中的氧化行為[J]. 李倩,周科朝,周濤,李志友. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2009(04)
[7]Effect of temperature on oxidation behavior of ternary Fe-15Cu-5Al alloy in pure oxygen[J]. 向軍淮,趙瓊,張文華. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2007(S1)
[8]Oxidation behavior of ternary Fe-15Cu-5Al and Fe-85Cu-5Al alloys in pure oxygen at 900℃[J]. 向軍淮,牛焱,段先志. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2006(S3)
[9]Cu-60Ni-10Al和Cu-60Ni-15Al三元合金在800℃的高溫氧化行為[J]. 向軍淮,牛焱,趙澤良,吳維. 稀有金屬材料與工程. 2005(08)
[10]氧化膜開(kāi)裂和剝落行為[J]. 錢(qián)余海,李美栓,張亞明. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2003(02)
博士論文
[1]鍋爐受熱面管內(nèi)氧化物生成及剝落機(jī)理的研究[D]. 趙志淵.華北電力大學(xué) 2012
[2]新型鈷基Co-Al-W合金設(shè)計(jì)、制備及性能研究[D]. 徐仰濤.蘭州理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]熱變形工藝對(duì)含Nd的AZ80鎂合金組織及性能影響的研究[D]. 張小巖.中北大學(xué) 2013
[2]稀土元素Y及微晶化對(duì)Fe-Cu-Al合金高溫氧化行為的影響[D]. 王為.江西科技師范大學(xué) 2013
[3]新型Co-Al-W合金制備及熔敷層研究[D]. 閆健強(qiáng).蘭州理工大學(xué) 2010
[4]合金元素鋁或鎂對(duì)銅的高溫氧化的影響[D]. 劉嫻婧.吉林大學(xué) 2008
[5]鋼鐵高溫防護(hù)研究[D]. 談?shì)W文.華中科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3639421
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