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摘要：本文主要研究了镍基高温合金DZ445在高温时的氧化行为。把DZ445试样放置在900℃静态空气中对其进行高温氧化，在经历100小时的高温氧化期间，不连续的对其称量，通过绘制氧化动力学曲线，以及XRD和电镜扫描后观察其形貌，来分析研究合金的高温氧化行为。实验结果表明，DZ445合金经过900℃100h的恒温氧化后，其氧化动力学曲线符合抛物线规律；合金表面形成以Cr2O3为主，以及Ti、Ta、Al等氧化物的外氧化膜，和Al2O3的内氧化；外氧化膜连续致密，具有良好的保护性能，氧化颗粒在氧化过程中逐渐长大。4477
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关键词：镍基高温合金；DZ445；高温氧化；氧化膜
Study on high temperature oxidation behavior of DZ445 alloy
Abstract:This paper mainly studied the oxidation behavior of nickel-based superalloy DZ445 at high temperature.The DZ445 sample is placed on the high temperature oxidation at 900℃static in the air during high temperature oxidation,after 100 hours,not continuous on the weighing,the oxidation kinetics curve is drawn,and the XRD and scanning electron microscopy to observe the morphology after,to analysis of high temperature oxidation behavior of the alloys.The experimental results show that,the DZ445 alloy after isothermal oxidation at 900℃100h,the oxidation kinetics curve with the parabola law;alloy surface mainly consisted of Cr2O3,Ti,and Ta,Al oxide and oxide film,oxidation and Al2O3;the outer oxide film is continuous and compact,has good protective performance,oxide particles grew up in the oxidation process of gradually.
Keywords:nickel base superalloy;DZ445；high temperature oxidation;oxidation film
目录
1绪论 1
1.1高温合金的发展背景 1
1.2高温合金的性能特征及其用途 1
1.3高温合金的分类和牌号表示法 2
1.4高温合金的强化原理 3
1.4.1高温合金的强化基础 4
1.4.2高温合金的固溶强化 5
1.4.3高温合金的第二相强化 6
1.5 Ni基高温合金 7
1.6定向高温合金 8
1.7高温合金的腐蚀行为研究概况 8
1.7.1高温合金的氧化概况 8
1.7.2铁．镍-钴-基3种高温合金的恒温氧化行为 11
1.8本文的研究目的与意义 13
2试验方法 14
2.1实验合金 14
2.2试验方法 14
2.3实验步骤 14
2.4实验材料与设备 15
3实验结果与讨论 19
3.1 DZ445合金的氧化动力学曲线 19
3.2 DZ445合金的表面氧化膜的XRD的物相分析 20
3.3 DZ445合金的氧化膜表面形貌 21
3.4 DZ445合金的截面形貌 25
讨论： 26
4结论 27
致谢 28
参考文献 29
1绪论
1.1高温合金的发展背景
高温合金的发展过程从20世纪30年代后期起，英、德、美等国就开始研究高温合金。第二次世界大战期间，为了满足新型航空发动机的需要，高温合金的研究和使用进入了蓬勃发展时期。40年代初，英国首先在80Ni-20Cr合金中加入少量铝和钛，形成γ’相（gamma prime）以进行强化，研制成第一种具有较高的高温强度的镍基合金。同一时期，美国为了适应活塞式航空发动机用涡轮增压器发展的需要，开始用Vitallium钴基合金制作叶片。
此外，美国还研制出时效高温合金Inconel镍基合金[1]，用以制作喷气发动机的燃烧室。以后，冶金学家为进一步提高合金的高温强度，在镍基合金中加入钨、钼、钴等元素，增加铝、钛含量，研制出一系列牌号的合金，如英国的“Nimonic”，美国的“Mar-M”和“IN”等；在钴基合金中,加入镍、钨等元素，发展出多种高温合金，如X-45、HA-188、FSX-414等。由于钴资源缺乏，钴基高温合金发展受到限制。