金属学报

作者：刘来娣, 丁彪, 任维丽, 钟云波, 王晖, 王秋良

单位：1 上海大学 材料科学与工程学院 省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室 上海 200444；2 上海大学 上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室 上海 200444；3 中国科学院电工研究所 北京 100190

关键词：镍基高温合金,氧化,多层结构氧化膜,

基金：国家自然科学基金项目(51871142);省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室、上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室自主研发项目(SKLASS 2020-Z04);上海市科学技术委员会项目(19DZ2270200)

研究了高Cr / Al比和中Ta含量的DZ445镍基高温合金在900℃下300~2600 h的氧化行为。结果表明，900℃氧化≥ 500 h，氧化膜呈现多层结构，最外层氧化物相为NiCr2O4、Cr2O3和TiO2，次外层为CrTaO4和TiO2，次内层为Al2O3、NiCr2O4和NiO，最内层主要是Al2O3。次外层和次内层的出现使得合金氧化速率降低，表现为动力学方程的指数大幅度增加和氧化速率常数急剧下降。这2层的出现也使得合金氧化机理发生转变，次外层形成后氧化过程由合金元素Cr、Ti、Ni向外扩散转变为由Al的向外扩散和O的向内扩散所控制；次内层形成后，氧化过程转变为Ni、Cr的向外扩散和O的向内扩散所控制。这种多层氧化膜结构使得DZ445合金表现出优异的抗氧化能力。

来源：2023年第3期

《金属学报》期刊编辑部

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