EB-PVD制備Ni基高溫合金薄板退火態(tài)高溫氧化行為研究.pdf

1、本文對電子束物理氣相沉積(EB-PVD)的72.8Ni20.3Cr4.6Co2.1Al合金板制備態(tài)與800℃-16h真空熱處理兩種狀態(tài)合金在800℃空氣中循環(huán)氧化及800℃、900℃、1000℃恒溫氧化行為進(jìn)行了研究，并采用帶能譜(EDS)的掃描電鏡(SEM)、小角衍射分析儀(SAXD)及X射線光電子能譜儀(XPS)研究了氧化膜的形貌及組成。
　　研究結(jié)果表明，合金經(jīng)受冷–熱循環(huán)，氧化膜與基體的線膨脹系數(shù)存在差異，發(fā)生氧化膜開裂和

2、剝落，造成減重現(xiàn)象，但熱處理態(tài)合金的減重程度較制備態(tài)?。槐砻嫜趸げ煌暾?，隨循環(huán)次數(shù)的增加而趨于平整，但熱處理態(tài)合金氧化膜剝落程度較小、完整性較好；氧化膜的主要組成成分為NiO、Cr2O3與尖晶石氧化物，沒有Al元素出現(xiàn)。
　　氧化膜剝落對合金抗高溫氧化性能具有消極影響，故熱處理態(tài)合金的抗高溫氧化性能優(yōu)于制備態(tài)。原因在于：800℃、16h熱處理使合金組織均勻化、缺陷減少。
　　熱處理態(tài)合金800℃初期氧化動力學(xué)符合4次方規(guī)律

3、，900℃符合3次方規(guī)律，1000℃氧化初期發(fā)生減重，其單位減重量的平方與時間成線性關(guān)系，后期呈連續(xù)增重趨勢；后期階段三種溫度氧化動力學(xué)均符合拋物線規(guī)律。熱處理態(tài)恒溫氧化激活能為23.929kJ/mol，較制備態(tài)高，即熱處理態(tài)合金更難發(fā)生氧化。三種溫度所形成的氧化膜的生長方式相似，即表層形成的尖晶石氧化物顆粒以第二相的形式保留在覆蓋面積較大的底層氧化膜上。隨氧化時間的延長，氧化膜逐漸趨于平整，且其組成顆粒平均粒徑增大，形狀多為層片狀、圓