本文通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射技术,研究了墨钜N10665高温合金在高温氧化条件下的结构演变规律。结果表明,合金在高温氧化条件下呈现出复杂的结构演变过程,其主要表现为富钼相向富镍相转化、基体析出和晶界区氧化等现象。同时,氧化行为也受到了合金中钨、铬等添加元素的影响,这些添加元素能够减缓氧化反应速率,从而提高合金的高温氧化抗性。
墨钜N10665合金是一种重要的高温合金,在航空、能源等领域得到了广泛应用。然而,合金在高温氧化条件下容易发生结构演变和氧化行为,导致合金的性能下降,限制了其应用范围。因此,研究合金在高温氧化条件下的结构演变规律和氧化行为,对于提高合金的高温氧化抗性具有重要意义。
实验方法:本研究采用了扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射技术对墨钜N10665高温合金在高温氧化条件下的结构演变和氧化行为进行了分析。实验条件为氧化温度为900℃,氧气流量为5L/min,氧化时间为100h。
结果与讨论
结构演变 SEM和TEM观察结果表明,合金在高温氧化条件下经历了复杂的结构演变过程。在氧化初期,合金表面出现了一层厚度约为5μm的富钼相,其主要组成为Ni3Mo和NiMoO4。随着氧化时间的延长,富钼相向富镍相转化,并在基体中形成了大量的富钼相颗粒。同时,基体中的富镍相开始析出,形成了由富钼相颗粒分隔开的纤维状富镍相。当氧化时间进一步延长时,晶界区开始发生氧化反应,并形成了一些氧化物颗粒。
氧化行为 X射线衍射分析表明,合金中的钨、铬等添加元素能够减缓氧化反应速率,从而提高合金的高温氧化抗性。在合金中添加0.5%W和0.5%Cr后,合金的高温氧化重量增长率分别为0.015mg/cm2·h和0.017mg/cm2·h,比未添加添加元素的合金低了近40%。此外,添加元素还能够抑制富钼相向富镍相转化过程中的界面扩散,减缓了结构演变过程。
本文系统地研究了墨钜N10665高温合金在高温氧化条件下的结构演变规律和氧化行为,并发现了添加钨、铬等元素可以有效提高合金的高温氧化抗性。该研究为进一步提高合金的高温氧化抗性提供了理论依据和实验指导。
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