李瑛
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Y.BABA
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T.SEKIGUCHI
中国腐蚀与防护学报
利用同步辐射光电子能谱(SR-XPS)原位研究了经3 keV O2溅射的SUS 304不锈钢中Fe、Ni、Cr合金元素与氧离子的化学反应活性差异及一种金属元素间的相互作用规律。经低能氧离子溅射后，不锈钢表面形成了一薄层氧化物膜，元素Cr和Ni分别以Cr2O3和NiO形式存在；铁元素的氧化产物随离子溅射量的增加分别以FeO、FeO和Fe2O3共存、全部生成Fe2O3的形式存在。在SUS 304职不锈钢中，铬元素与氧离子的化合能力最强，铁元素次之，镍元素的化合能力较弱。同纯金属与氧离子的化合行为比较发现：三种金属元素合金化后，铁、铬元素与氧离子的化合能力提高，而镍元素的氧化速度降低。氧化过程中铁元素与镍元素间存在相互作用，只有当铁元素与氧离子反应生成Fe2O3后，镍元素才开始氧化。
关键词:
氧离子
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oxidation behavior
,
saainless steel
,
O2+ ion
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SR-XPS
赵东阳
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刘伟
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沙江波
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.10.004
以预合金化的粉末尺寸 D50为3．3μm 的 NbSS 固溶体相细粉末，粉末尺寸 D50分别为22．1μm 和23．5μm 的Nb5 Si3和 Cr2 Nb 化合物粉末为原料，采用放电等离子烧结技术制备 NbSS／Nb5 Si3两相合金和 NbSS／Nb5 Si3／Cr2 Nb 三相合金，研究显微组织形貌、室温和高温力学性能及高温氧化性能。结果表明：两相合金的显微组织由 NbSS 基体和呈均匀岛状分布的 Nb5 Si3组成，三相合金中 NbSS 有相互连接成基体的趋势，而 Nb5 Si3和 Cr2 Nb 相也以块状散布在 NbSS 中。NbSS／Nb5 Si3两相合金和 NbSS／Nb5 Si3／Cr2 Nb 三相合金的室温断裂韧性值 KQ 分别达到15．1MPa·m1／2和11．3MPa· m1／2，室温下合金中 NbSS 相以韧窝型断裂为主，对 Nb-Si 基合金的室温断裂韧性有利，而 Nb5 Si3和 Cr2 Nb 相为脆性断裂。1250℃时 NbSS／Nb5 Si3／Cr2 Nb 合金的压缩强度高于 NbSS／Nb5 Si3合金，但当温度上升到1350℃时两者强度出现反转。Cr2 Nb 相对合金高温抗氧化性能有利，1250℃下静态氧化100h 时 NbSS／Nb5 Si3合金的氧化增重为233mg／cm2，大于 NbSS／Nb5 Si3／Cr2 Nb 合金的175mg／cm2。
关键词:
Nb-Si 基合金
,
放电等离子烧结
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显微组织
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力学性能
,
氧化行为
耿波
,
张路
,
范念青
,
夏志新
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刘江南
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2014.01.010
研究了高温水蒸气的温度和流量对T91钢氧化行为的影响,阐述了氧化层的组织结构与氧化动力学之间的关系.结果表明:水蒸气氧化过程分为线性的初始快速氧化阶段和之后的抛物线慢速氧化阶段及线性的慢速氧化阶段.当水蒸气温度较高、流量较小时出现慢速氧化阶段.初始快速氧化阶段的氧化速率随水蒸气温度的升高而增大,但水蒸气流量对初始快速氧化阶段的氧化速率影响很小.初始快速氧化阶段单位面积增重最大值随水蒸气流量的增大而线性增大,且随温度升高而增速加快.随着水蒸气温度和流量的增加,T91钢最外层氧化层的形态发生明显改变,导致抗高温氧化性能显著下降.
关键词:
耐热钢
,
水蒸气
,
氧化行为
,
显微组织
陈小文
,
蒋建平
,
陈洪
,
白新德
,
薛祥义
稀有金属材料与工程
利用MEVVA源对Zr-4合金分别进行1×1016 ions/cm2至1×1017ions/cm2剂量的铈离子与铌离子注入,比较了Ce/Nb离子注入对Zr-4合金氧化行为的影响.结果表明,铈离子注入可以较大程度地提高Zr-4合金的抗氧化性能,而铌离子注入则在一定程度上使Zr-4合金的氧化性能下降.GAXRD分析显示,铈离子注入促进了氧化锆由单斜相向六方相的转变,但铌离子注入却对氧化锆相的转变没有影响.并探讨了Ce/Nb离子注入影响Zr-4合金氧化行为的机理.
关键词:
锆-4合金
,
氧化行为
,
注入
,
相变
刘杰
,
薛祥义
,
杨劼人
稀有金属材料与工程
以Ti-42Al-8Nb-0.2W-0.1Y(at％)合金为研究对象,通过热处理获得全片层组织,片层团尺寸约为85 μm,在900℃空气条件下,对合金进行了100 h的抗氧化实验,主要研究了该TiAl-Nb合金的高温抗氧化行为,并对氧化层的结构、成分及形成过程进行了深入分析.利用OM、SEM、XPS、XRD、和EDS对试样的微观结构、相组成及微区成分进行表征.结果表明:在900℃空气条件下,具有全片层组织的TiAl-Nb合金,其恒温氧化动力学曲线符合近抛物线规律;长时氧化后,合金表面生成了结晶状颗粒氧化物,为TiO2和Al2O3的混合物;氧化层主要由外表面氧化层、中间过渡层和基体层构成,氧化膜完整厚度大约为6μm.由此可知,添加了合金元素且具有小尺寸片层团组织的TiAl合金在900℃高温时,具有较好的抗氧化性能.
关键词:
TiAl合金
,
显微组织
,
片层结构
,
氧化行为
张林伟
,
王鲁
,
王全胜
,
宁先进
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2014.01.001
利用冷喷涂技术制备了NiCoCrAlY涂层,并对涂层进行了真空预氧化处理.结合X射线衍射,扫描电镜和能谱分析等方法分析了NiCoCrAlY涂层真空预氧化前后的微观组织结构,并研究了真空预氧化处理对NiCoCrAlY涂层在1050℃下氧化行为的影响.结果表明:冷喷涂NiCoCrAlY涂层含氧量为0.25％(质量分数),孔隙率小于0.36％.真空预氧化处理使涂层由γ-Matrix Ni-Co-Cr单相结构转变为γ-Matrix Ni-Co-Cr固溶体和β-(Ni,Co) Al金属间化合物双相结构,并在涂层表面生成厚约0.47μm连续、致密的α-Al2O3氧化膜.喷涂态涂层和真空预氧化涂层在1050℃氧化200h后表面均生成致密、连续的以α-Al2 O3为主的氧化膜.真空预氧化处理在100h内抑制了涂层表面尖晶石氧化物的形成,同时降低了氧化膜生长速率.
关键词:
MCrAlY涂层
,
冷喷涂
,
氧化行为
,
真空预氧化
黄炎
,
王磊
,
刘杨
,
赵卓
,
吴剑涛
,
燕平
材料热处理学报
研究了不同Cr、Ti、Ta含量定向凝固Ni基高温合金的1223 K恒温氧化行为。结果表明：Cr、Ti、Ta对合金的抗氧化性能在氧化的不同阶段作用各异。在氧化初期,由于Ti元素与O的亲和力很强,Ti含量高的No.3合金在氧化曲线上增重较为明显,而随着氧化的进行,Cr含量高的No.1合金增重较大,这是由于Cr的选择性氧化所致。在1223 K,No.1合金中Ti和Ta含量较低无法形成有效弥散分布于Cr2O3之中,难以形成连续的保护性氧化膜,从而不能有效地阻碍Cr3＋向合金内部持续扩散。而No.2和No.3合金中Ti和Ta含量适中,形成连续膜可延缓Cr3＋的持续向外扩散,对改善合金的抗氧化能力有积极作用。
关键词:
金属材料
,
高温合金
,
恒温氧化
,
氧化行为
,
定向凝固
乔彦强
,
郭喜平
,
任家松
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.02.015
利用包埋共渗法在Ti-Nb-Si基超高温合金表面制备了Si-Cr共渗涂层,共渗温度为1350℃,时间为10h.将Si-Cr共渗后的试样在1250℃下分别氧化5,10,20,50h和100h.利用SEM,EDS和XRD等分析方法研究了涂层及氧化后氧化膜的结构、元素分布及相组成.结果表明,氧化前Si-Cr共渗涂层分为4层:最外层为(Ti,X)_5Si_3 (X代表Nb, Hf和Cr元素)和(Nb_(1.95)Cr_(1.05))Cr_2Si_3,次外层为(Ti,X)_5Si_3,中间层为(Ti,X)_5Si_4,过渡层为(Ti,X)_5Si_3.涂层试样在1250℃氧化后形成的氧化膜分为两层:外层为(Ti,Nb,Cr)O_2,下层为SiO_2.未加涂层的试样在1250℃氧化遵循直线规律.加涂层的试样在1250℃氧化遵循分段抛物线规律,5～20h内为y=15.81+3.92t~(1/2),20～100h内为y=-82.71+27.12t~(1/2).在20～100h内氧化的抛物线速率常数比5～20h内氧化的大约高1个数量级.具有高Cr含量的外层比中间层及过渡层具有较好的抗氧化性.
关键词:
Ti-Nb-Si基超高温合金
,
包埋渗
,
Si-Cr共渗涂层
,
氧化行为
张伟华
,
成来飞
,
张立同
,
刘永胜
,
杨文彬
复合材料学报
采用化学气相沉积法(chemical vapor deposition,CVD)在SiC上制备了BCx涂层,研究了静态空气条件下BCx的氧化行为,并获得BCx氧化的动力学参数,对裂纹的愈合时间进行了预测.采用压痕法,在BCx/SiC层状结构中预制微裂纹,以观察B2O3玻璃相对裂纹的愈合情况.通过扫描电镜(SEM)对裂纹的愈合情况进行观察,结果表明,理论预测结果与实验验证能够很好地吻合.
关键词:
化学气相沉积
,
BCx
,
涂层
,
氧化行为
,
自愈合
,
机制
张来启
,
潘昆明
,
段立辉
,
林均品
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00527
研究了不同SiC体积分数原位合成MoSi2-SiC复合材料在500℃的氧化行为.经1000 h氧化的结果表明:复合材料的氧化抗力明显好于单一MoSi2,原位合成复合材料的氧化抗力好于传统的热压商用MoSi2粉末和SiC粉末混合物制备的复合材料(外加复合材料),复合材料氧化1000 h后未发生pest现象.其氧化动力学曲线分为:孕育期、快速氧化期和稳态氧化3个阶段.氧化膜的相组成为MoO3,非晶SiO2和β-SiC,材料的氧化过程主要是O2与MoSi2的作用,SiC未发生氧化.氧化5,10和20 h后样品表面形貌观察结果表明:材料的氧化优先在相界处发生,初生氧化物以无定形态存在；随着氧化的进行,逐渐形成MoO3晶须和非晶SiO2为主的团絮状氧化物；MoO3晶须优先在表面凸凹不平处形核并长大.
关键词:
原位合成
,
MoSi2-SiC复合材料
,
低温氧化行为
,
pest现象
