1.4.2 合金的氧化
纯金属的氧化可以用瓦格纳理论[6]解释，合金的氧化也遵循此理论，但此纯金属的氧化更为复杂。合金氧化涉及物理与化学的吸附理论，与金属材料清洁表面结构对气体反应机制的影响，也与材料化学成分，组织结构等性质的不同，与氧的相互作用有关。
合金的组元对氧有不同的亲和力，并且在氧化膜和合金基体中反应原子不可能以相同的速度扩散，其结果是合金生成的氧化膜中不会含有与合金基体中相同的组元的相对含量，而且合金氧化膜的成分与结构在氧化中往往发生变化，造成氧化动力学显著偏离理想的，简单的速度公式。如果发生氧在合金相中的溶解，合金中较活泼的组元也可能在合金内形成内氧化物，即内氧化：当合金中较活泼组员的浓度超过某一临界值，将生成该组元的氧化膜，即选择性氧化：同时合金氧化还可能生成含多种金属的复合氧化物，如尖晶石结构。
1.5 高温氧化研究的内容
高温氧化是高温腐蚀领域最重要，最基本的一种腐蚀形式，并且又是一个极其复杂的过程[9]，特别是合金的氧化，它必须考虑更多的影响因素和参数，合金元素的氧化，氧化层的形成和内氧化等。氧化动力学和氧化层的性质是评价合金的应用和在高温条件下退化的重要性能[7]，复杂合金的氧化目前还未被广泛地研究，其氧化机理还不很清楚。因此，需要对复杂合金的氧化机理数更多的研究，特别是对这些应用于高温环境中的合金。
尽管高温合金的氧化行为非常复杂，但通常仍以氧化动力学和氧化膜的变化来表征高温合金的抗氧化能力[3.4]。研究内容主要包括高温氧化动力学与氧化膜形貌，组成相分析。合金的高温氧化动力学可由恒温氧化及循环氧化来描述。恒温氧化可以确定合金氧化反应的速率常数，氧化激活能和氧化遵从的时间定律，从而进一步确定氧化反应的控制步骤。
1.6 本文研究的目的与意义
铸造镍基高温合金自问世以来，就一直是相关学者关注和研究的对象，由于镍基铸造高温合金特殊的工作环境，其力学性能和抗氧化腐蚀性能就成为评价合金的重要技术指标，特别是合金的抗氧化与抗腐蚀性能的研究受到愈来愈多的重视。由于高温合金成分的复杂性，其抗氧化性能会随合金化学成分的不同或合金元素含量的不同而改变。
本实验研究的DD417G合金，它是一种单晶高温合金，主要特点为：1密度最小的单晶高温合金；2不含W、Ta、Nb、Hf、Re等贵重金属，制造成本低；主要用作1000℃以下工作的航空发动机涡轮转子叶片材料，航空发动机的工作环境很苛刻，工作时间很长，除了要求叶片合金有良好的高温力学性能外，更重要的还应具有优异的高温抗氧化性能。这些合金已经被证明有优异的高温力学性能，但它高温氧化性能尚还为人所知。本实验主要是考察它的高温氧化行为，在一系列系统研究的基础上为这些材料的设计及应用提供实验基础和理论依据。
上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] 下一页
镍基单晶高温合金DD417G合金的高温氧化行为的研究 第5页下载如图片无法显示或论文不完整，请联系qq752018766
