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律。結果表明,合金在高溫氧化條件下呈現出復雜的結構演變過程,其主要表現為富鉬相向富鎳相轉化、基體析出和晶界區氧化等現象。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歷了復雜的結構演變過程。在氧化初期,合金表面出現了一層厚度約為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,晶界區開始發生氧化反應,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律和氧化行為,并發現了添加鎢、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和實驗指導。
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