本文通過掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡和X射線衍射技術,研究了墨鉅N10665高溫合金在高溫氧化條件下的結構演變規(guī)律。結果表明,合金在高溫氧化條件下呈現(xiàn)出復雜的結構演變過程,其主要表現(xiàn)為富鉬相向富鎳相轉化、基體析出和晶界區(qū)氧化等現(xiàn)象。同時,氧化行為也受到了合金中鎢、鉻等添加元素的影響,這些添加元素能夠減緩氧化反應速率,從而提高合金的高溫氧化抗性。
墨鉅N10665合金是一種重要的高溫合金,在航空、能源等領域得到了廣泛應用。然而,合金在高溫氧化條件下容易發(fā)生結構演變和氧化行為,導致合金的性能下降,限制了其應用范圍。因此,研究合金在高溫氧化條件下的結構演變規(guī)律和氧化行為,對于提高合金的高溫氧化抗性具有重要意義。
實驗方法:本研究采用了掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)和X射線衍射技術對墨鉅N10665高溫合金在高溫氧化條件下的結構演變和氧化行為進行了分析。實驗條件為氧化溫度為900℃,氧氣流量為5L/min,氧化時間為100h。
結果與討論
結構演變 SEM和TEM觀察結果表明,合金在高溫氧化條件下經(jīng)歷了復雜的結構演變過程。在氧化初期,合金表面出現(xiàn)了一層厚度約為5μm的富鉬相,其主要組成為Ni3Mo和NiMoO4。隨著氧化時間的延長,富鉬相向富鎳相轉化,并在基體中形成了大量的富鉬相顆粒。同時,基體中的富鎳相開始析出,形成了由富鉬相顆粒分隔開的纖維狀富鎳相。當氧化時間進一步延長時,晶界區(qū)開始發(fā)生氧化反應,并形成了一些氧化物顆粒。
氧化行為 X射線衍射分析表明,合金中的鎢、鉻等添加元素能夠減緩氧化反應速率,從而提高合金的高溫氧化抗性。在合金中添加0.5%W和0.5%Cr后,合金的高溫氧化重量增長率分別為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,添加元素還能夠抑制富鉬相向富鎳相轉化過程中的界面擴散,減緩了結構演變過程。
本文系統(tǒng)地研究了墨鉅N10665高溫合金在高溫氧化條件下的結構演變規(guī)律和氧化行為,并發(fā)現(xiàn)了添加鎢、鉻等元素可以有效提高合金的高溫氧化抗性。該研究為進一步提高合金的高溫氧化抗性提供了理論依據(jù)和實驗指導。
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