據悉,經過研究發現,高溫合金中主要元素對合金的凝固過程、力學性能和抗熱腐蝕性能都有很大的影響。合金中需要加入某些合金元素來滿足合金的力學性能和抗熱腐蝕性能的要求。要保證合金具有良好的抗熱腐蝕性能在合金中加入Cr是必不可少的,而Cr的加入量需要通過試驗確定。
研究人員通過研究不同Cr含量的合金的熱腐蝕行為來探究Cr含量變化對合金抗熱腐蝕性能的影響,從中找出可以參考的規律,為研制新合金提供理論鋪墊。
首先,利用真空感應爐和紐扣爐煉制了3種C,Co,Ti,Al,Ta,W,Re,Mo,B元素含量相同而Cr含量不同的合金,Ni為余量。3種不同Cr含量為(質量分數,%)6%、9%、17%。
然后,將3種合金樣品線切割尺寸為10mm×10mm×2mm的試樣,采用超聲波清洗樣品表面的油污,然后用600號砂紙打磨后稱重。進行涂鹽腐蝕(腐蝕介質為質量比Na2SO4∶NaCl=3∶1的飽和鹽溶液),直至獲得一層均勻的混合鹽膜,稱重控制涂鹽量在2mg/cm2左右。涂鹽后,將樣品懸掛放置于箱式電爐內,爐溫的控溫精度為±5℃,在900℃靜態常壓的大氣中分別保溫1、2、5、10、30、60h,每隔一段時間取出樣品重新涂鹽。
最后,利用D/max 2500 PCX型射線衍射儀分析樣品熱腐蝕后的腐蝕產物,通過EPMA-1610型電子探針分析儀分別觀察合金腐蝕層的微觀組織形貌和元素面分布。試驗結果如下:
?。?)3種合金在900℃經過30h的熱腐蝕后,腐蝕產物類型基本相同,合金的表層腐蝕產物主要為NiO,其余還有NiCr2O4、Cr2O3、α-Al2O3;
?。?)合金中加入Cr后,能促使合金表層形成致密、連續的Cr2O3層,并且隨著Cr含量增加,Cr2O3層厚度增加,Al2O3層逐漸向外腐蝕層遷移,從而提高了合金的熱腐蝕抗力。
責任編輯:李玲珊
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