Al-Cr合金薄膜與不銹鋼接觸反應(yīng)行為研究.pdf

1、氚在大多數(shù)金屬材料中具有強的滲透性，為了減少乃至阻止氚的滲透，又不犧牲結(jié)構(gòu)材料的整體性質(zhì)，最合適的方法是在材料表面加上一薄層氚擴散系數(shù)低的物質(zhì)，作為氚滲透阻擋層(TPB)。目前世界上開展核聚變研究的國家均認為比較可行的方案是在堆用金屬結(jié)構(gòu)材料表面形成阻氚涂層。
　　 通過富鋁涂層氧化制備α-Al2O3膜，因其具有自修復(fù)性能，是眾多研究機構(gòu)的主要研究方向。但α-Al2O3一般需要950℃以上溫度才能形成。因此，如何在750℃以下溫

2、度得到α-Al2O3膜成為關(guān)鍵。本文以Cr合金化降低Al2O3相轉(zhuǎn)變溫度為技術(shù)路線，探討用Al-Cr急冷合金薄帶在不銹鋼表面制備富鋁涂層的可能性。為此，首先對急冷Al-Cr合金薄帶的組織結(jié)構(gòu)進行研究，考察了熱處理參數(shù)與Al-Cr急冷合金薄帶組織轉(zhuǎn)變之間的關(guān)系，研究粗糙度、溫度、時間等對Al-Cr急冷合金薄帶低溫氧化行為的影響，最后，探討Al-Cr急冷合金薄帶與不銹鋼基體的接觸反應(yīng)行為。得到了以下結(jié)論：
　　 在急冷合金帶組織結(jié)構(gòu)

3、研究中，發(fā)現(xiàn)急冷合金薄帶被分為兩類，含或不含Al45Cr7析出相。其中Cr含量為2wt％，6wt％，8wt％的急冷合金由單一固溶體組成；而Cr含量為10wt％，15wt％，18wt％的急冷由固溶體與析出相組成。
　　 在急冷合金薄帶熱處理研究中，發(fā)現(xiàn)：高于350℃溫度時，低Cr含量合金可析出細小顆粒，隨著熱處理溫度升高、時間延長，顆粒尺寸變大，但溫度高于Al的熔點660℃以上時，會導(dǎo)致顆粒異常長大。此外，顆粒尺寸存在臨界值，達到

4、臨界值后，延長熱處理時間，析出相顆粒尺寸變化不大。與模鑄合金相比，析出相顆粒尺寸細小，且均勻分布。
　　 在急冷合金帶熱氧化研究中，通過透射電鏡衍射花樣及EDS分析證明，Al-Cr急冷合金薄帶在大氣中，低于750℃下氧化可以得到α-Al2O3。通過熱處理調(diào)節(jié)急冷合金的組織，并粗化表面，能夠促進合金低溫氧化時形成α-Al2O3。
　　 在Al-Cr急冷合金薄帶直接在不銹鋼表面制備富鋁涂層的嘗試中，發(fā)現(xiàn)Cr含量低于8wt％的