2 实验的内容和方法
2.1 实验内容
2.1.1 样品DD417G单晶高温合金成分
本实验所用材料为DD417G单晶高温合金，特点：密度最小的单晶高温合金。不含W、Ta、Nb、Hf、Re等贵重金属，成本低。用作1000℃以下工作的航空发动机涡轮转子叶片材料。合金成分如表2.1所示。
表2.1 DD417G单晶高温合金成分本文来自辣$文(论"文`网，
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C Cr Co Mo Al Ti V Ni
0.049 8.97 10.08 3.08 5.28 4.43 0.78 余
2.1.2 试样制备
用数控电火花切割机将试样切割成尺寸为10×6×2mm的长方体样品，在进行高温氧化实验前，用水磨砂纸对各个样品的表面进行从粗到细的手工打磨，打磨样品用的砂纸型号从180#到1200#。用180#砂纸打磨时，将样品6个表面磨出金属光泽，并且须将样品表面上的污点等杂质全部磨掉。随后的砂纸打磨方向与前一张的垂直，以便将上一张砂纸留下的划痕全部覆盖住。
用最小读数为0.01mm的游标卡尺测量各个样品尺寸，以便计算其表面积。然后将样品和坩埚等在数控超声波清洗器（KQ3200DE）中用酒精清洗，随之用吹风机吹干，然后放在干燥器中待用。
2.1.3 高温氧化实验
图2.1 样品放置在坩埚内
氧化实验前，先将坩埚放置在马弗炉（日本，KDF-S70）中，然后在高于氧化温度1000℃的条件下烘烧2h，去除其中的水分和杂质。冷却25～35mins后，用电子分析天平（GH-252，精度0.01mg）称取样品、坩埚（以下简称总重），以计算样品高温氧化后的增重值。并将样品竖立放置于坩埚内（见图2.1），使样品尽可能的接触空气。
每个温度分别做100h和1h的氧化实验。氧化100h的做2个样品，并分别测数据。氧化时，将样品放置于马弗炉恒温区并尽量接近热电偶位置，于空气气氛下进行900℃氧化实验。氧化1、2、5、10、20、60、80、100h后拿出样品，冷却25～35mins后用电子分析天平称取总重，以得到样品氧化动力学曲线。
2.1.4 样品氧化层的表征
用场发射扫描电镜(SEM)观察试样氧化后的表面形貌，用X射线衍射(XRD)研究其氧化物的相组成，靶材是铜靶。为了观察氧化层截面形貌，用胶木粉对氧化试样进行镶嵌，用砂纸将其磨光至1500#，再用机械抛光机进行抛光，然后用扫描电镜(SEM)观察试样表面以及横截面的形貌、分析氧化膜的分层结构，进而对其高温氧化过程和氧化机理进行分析研究。
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