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微量元素对低偏析合金M17F的高温氧化性能的影响

胡武生 , 沈嘉年 , 李铁藩 , 彭晓 , 马信清 , 李美栓 , 周龙江

腐蚀学报(英文)

静态空气中氧化实验表明,低偏析镍基铸造高温合金M17F比普通镍基铸造高温合金M17F'(M17F的基础上+0.005%P、0.10%S和0.10%Zr)具有更低的恒温氧化增重速率,但氧化膜的粘附性更差。XRD、SEM和EDAX分析实验表明,两合金氧化膜的组成和结构基本相同。分析认为,M17F'合金中相对高含量的S、P和Zr的共同作用加速了该合金氧化膜的生长,另外该合金中0.1%含量的活性元素Zr改善了氧化膜的粘附性。

关键词: 低偏析镍基铸造高温合金 , null , null

弥散La_2O_3质点的NiAl型复合涂层氧化行为的HREM研究

李铁藩 , 于瀛大 , 彭晓 , 徐淑华 , 马信清 , 关若男 , 李日升

中国腐蚀与防护学报

首次用高分辨电子显微镜(HREM)对Ni-La_2O_3复合镀——扩散渗铝涂层氧化前后的精细结构进行了研究。发现NiAl相中含有纳米级的La_2O_3质点,Al_2O_3层中“嵌”入La_2O_3微粒(直径<50nm);氧化物层涂层界面存在过渡相。由此认为La_2O_3质点通过影响Al_2O_3层的生长机制而改善涂层的抗氧化性能。

关键词:

燃煤流化床中氯对碳钢腐蚀的影响机制

彭晓 ,

中国腐蚀与防护学报 doi:10.3969/j.issn.1005-4537.2004.04.001

在小规模流化床(FBC)中燃烧一种低S高Cl煤1000 h后,对放置于接近沸腾床位置的A210-C碳钢管腐蚀情况进行分析.发现在碳钢管表面温度为470℃~560℃的区域腐蚀产物(主要为Fe2O3)严重剥落.剥落的腐蚀产物表面覆盖一层沉积盐,部分区域发现有(K,Na)Cl.对残留在钢管表面的腐蚀层进行分析,发现在腐蚀层-碳钢界面或其附近的基体中出现局部氯化,导致形成FeCl2层;局部快速腐蚀,形成向基体一侧的腐蚀突体;形成内部空洞这三种腐蚀形态.并对此现象的产生及Cl2的影响机制进行了详细探讨.

关键词: 流化床 , 碳钢 , 腐蚀 , 氯化

Cr,Al 颗粒尺寸对Ni-Cr-Al复合镀层氧化行为的影响

杨秀英 , 赵艳红 , 彭晓 , 王福会

中国腐蚀与防护学报

分别用纳米颗粒Cr (平均尺寸62 nm), Al(平均尺寸85 nm)和微米颗粒Cr 和Al(平均尺寸3 μm)复合电沉积制备Ni-11Cr-3Al纳米复合镀层(ENC)和Ni-11Cr-7Al微米复合镀层(EMC)。纳米颗粒的复合使ENC Ni-11Cr-3Al比EMC Ni-11Cr-7Al的颗粒分布更加均匀,颗粒间距减小近25倍。900℃, 24 h恒温氧化实验表明,ENC Ni-11Cr-3Al与EMC Ni-11Cr-7Al相比氧化速率显著降低。这是由于其快速形成一层连续、致密的Cr2O3膜,进而促进其下Al2O3膜的快速形成所致。

关键词: 电沉积 , Ni-Cr-Al , nanocomposite , particle size effect , oxidation

燃煤流化床中氯对碳钢腐蚀的影响机制

彭晓

中国腐蚀与防护学报

在小规模流化床(FBC)中燃烧一种低S高Cl煤1000h后,对放置于接近沸腾床位置的A210-C碳钢管腐蚀情况进行分析,发瑞碳钢管表面温度为470℃-560℃的区域腐蚀产物(主要为Fe2O3)严重剥落,剥落的腐蚀产物表面覆盖一层沉积盐,部分区域发现有(K,Na)Cl,对残留在钢管表面的腐蚀层进行分析,发现在腐蚀层—碳钢界面或其附近的基体中出现局部氯化,导致形成FeCl2层;局部快速腐蚀,形成向基体一侧的腐蚀突体;形成内部空洞这三种腐蚀形态,并对此现象的产生及Cl2的影响机制进行了详细探讨。

关键词: 流化床 , carbon steel , corrosion , chlorization

高温合金M17和M17F抗氧化性能的比较研究

彭晓 , 沈嘉年 , 胡武生 , 苑柯琦 , 周龙江 , 李铁藩

中国腐蚀与防护学报

空气中1000℃、1050℃、1100℃恒温氧化及1000℃循环氧化的热重分析(TGA)表明,M17F合金的氧化速率比M17合金的慢,氧化皮对基体的粘附性也强于M17合金的。金相、扫描电镜、能谱(EDAX)、X衍射和电子探针的观察分析发现在M17合金,γ/γ’基体上MC(M=Ti,V等)碳化物呈细条状析出,且大多分布在析出的大块状的γ相和(γ+γ’)共晶的周围;γ’相的不均匀析出提高了合金表面局部区域的Ti/Cr比,不利于氧化皮的均匀生长,而细长条状的碳化物增大了合金的氧化深度并引起内氧化;而M17F合金在氧化皮/合金基体界面形成了一连续的Ta(Ti)的氧化物带,收善了氧化性能。M17合金表面注入1×10(17)Y+/cm2后,改变了氧化层的生长机制,促进了保护性的Cr2O3氧化层的快速形成

关键词: 高温氧化 , Nickel-based superalloy , Microstructure , Refractory element , Yttrium implantation

Ni20Cr合金表面离子注入钇后氧化层的微观结构与氧化机制

彭晓 , 平德海 , 李铁藩 , 吴维

金属学报

用SEM/EDS,XRD,TEM/EDS等对1000℃下的Ni20Cr合金及其离子注Y(剂量分别为1×1015,2×1016和1×1017ions/cm2)后的氧化膜表面形貌、微观结构和氧化产物进行观测分析,确认氧化膜由具有较大晶粒尺寸的NiO,NiCr2O4尖晶石和较小晶粒尺寸的Cr2O3氧化物组成,且在部分NiO三角晶界处发现有空洞产生,注入Y剂量大于2×1016ions/cm2后,Cr的氧化产物的体积分数明显增多,并在其中探测到Y,它大多以含Y的氧化物小颗粒存在于Cr2O3氧化物层内,根据实验结果,认为在氧化初始,Y优先氧化形成细小的氧化物颗粒(10—20nm),这些小颗粒在随后的氧化过程中,一方面促进Cr2O3氧化物的形核和生长,另一方面通过自身微量溶解产生Y3+并向氧化膜晶界偏聚,这不仅阻挡Cr3+沿晶界的短路扩散,而且增强了氧化膜晶粒间的粘结力,进而降低氧化速率,提高了氧化膜的力学性能。

关键词: Ni20Cr , yttrium ion implantation , oxide scale , microstructure

纳米晶NiCeO2复合镀层低温渗铬后的氧化行为

张海媛 , 彭晓

腐蚀学报(英文)

利用Ni与CeO2纳米颗粒共电沉积制备了纳米结构的NiCeO2复合镀层, Ni平均晶粒尺寸为(56±38)nm;对比研究了该复合镀层与粗晶Ni(平均晶粒尺寸约为30μm) 在700℃扩散渗铬5 h后的渗层结构.结果表明,纳米复合镀层上的渗层厚度和渗入Cr浓度都远高于粗晶Ni;800℃下20 h的恒温氧化实验结果表明,纳米复合镀层上渗铬层的抗氧化性能与粗晶Ni相比显著提高.

关键词: 低温渗铬 , null , null

Cr颗粒尺寸对Ni-Cr复合镀层氧化行为的影响

张艳 , 张春林 , 彭晓 , 王福会

中国腐蚀与防护学报 doi:10.3969/j.issn.1005-4537.2006.02.005

利用Ni与不同粒度的Cr颗粒通过复合电镀的方法分别制备了Ni-7.5Cr(平均粒度为21 nm)、Ni-10.9Cr(平均粒度为39 nm)和Ni-12.4Cr(平均粒度为2.4μm)的Ni-Cr复合镀层.Ni-Cr纳米复合镀层与Ni-Cr复合微米颗粒镀层相比,其颗粒分布更为均匀,颗粒间距减少2~3个数量级.900℃恒温氧化实验结果表明:复合微米颗粒的Ni-Cr镀层只形成NiO膜,不能形成连续的Cr2O3膜,氧化速率很快;而Ni-Cr纳米复合镀层,由于能形成连续的Cr2O3膜,氧化速率显著降低,并且这种颗粒尺寸效应随粒度越细越明显.文中对颗粒尺寸效应进行了探讨.

关键词: 电沉积 , Ni-Cr复合镀层 , 氧化 , 纳米颗粒效应

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