含碲鈷基粉末燒結(jié)態(tài)合金高溫耐腐蝕性能研究.pdf

1、鈷基高溫合金比鐵基、鎳基合金具有較低的熱膨脹系數(shù)、較好的抗高溫氧化和耐腐蝕性能及較高的導(dǎo)熱性能，因此常用來制造汽車、船舶發(fā)動(dòng)機(jī)及各種燃?xì)鉁u輪的熱端零部件。然而對(duì)于現(xiàn)代動(dòng)力裝置，特別是在航天、航空、船舶等領(lǐng)域使用的渦輪盤、渦輪葉片及重型燃?xì)鈾C(jī)的氣門、氣門座等長(zhǎng)期承受高溫氧化和燃?xì)鈿埩粑锏臒岣g，造成表皮氧化脫落，成為熱端部件主要的失效形式之一。因而開發(fā)高性能的抗高溫耐腐蝕合金材料以防關(guān)鍵零部件的失效，對(duì)延長(zhǎng)高溫?zé)岫肆悴考褂脡勖疤岣甙l(fā)動(dòng)

2、機(jī)設(shè)備動(dòng)力裝備質(zhì)量具有重要意義。Te是一種稀散元素，微量的 Te能提高合金粉末的自熔性，在燒結(jié)時(shí)不僅起到排氣清渣凈化合金，削弱有害元素的不利影響的作用之外，還顯著改善其綜合性能，是當(dāng)代高新科技材料不可或缺的點(diǎn)睛元素之一。因此研究添加微量 Te元素的鈷基合金，對(duì)提高鈷基合金抗熔鹽熱腐蝕性能，改善高溫?zé)岫肆悴考破返馁|(zhì)量具有十分重要的意義。
　　本研究采用粉末冶金燒結(jié)含碲鈷基合金試樣，然后將不同 Te含量（0、0.4wt.%、0.8w

3、t.%、1.6wt.%、2.4wt.%）的鈷基合金置于800±5℃75%Na2SO4+25%NaCL溶鹽環(huán)境中進(jìn)行熱腐蝕實(shí)驗(yàn)，用分析天平、金相顯微鏡、XRD衍射儀、掃描電鏡等設(shè)備儀器分別研究合金熱腐蝕和高溫氧化腐蝕行為，結(jié)果表明：⑴鈷基合金中加入 Te元素后，在800±5℃75%Na2SO4+25%NaCl溶鹽腐蝕環(huán)境下能提高氧化膜的致密性、連續(xù)性和穩(wěn)定性。隨著Te元素質(zhì)量份數(shù)增加，合金腐蝕速率逐漸降低。其中，富Cr相在合金晶界處均勻析

4、出，形成CoTeO3、Fe2TeO5、CrTe等新相分布于合金基體。在高溫熔鹽腐蝕過程中，富Cr相形成Cr2O3氧化膜以及含 Te的化合物新相能抑制Co原子向晶界擴(kuò)散，避免合金基體中的Co元素溶解，阻止熔鹽深度腐蝕，提高合金的熱腐蝕性能。⑵不含Te及含Te1.6wt.%的鈷基合金試樣在800℃高溫氧化初期，腐蝕產(chǎn)物增重較快，整個(gè)過程符合 Wagner的拋物線氧化理論規(guī)律。氧化后期，鈷基合金在晶界處形成Cr2O3、SiO2等氧化膜團(tuán)塊，致