摘要本文通过利用X射线衍射分析、扫描电镜和能谱分析等分析手段对高铬含量的Ni基高温合金在850℃和950℃的空气中的高温氧化行为进行了初步地研究。通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析，得知表面氧化膜主要是由Cr2O3组成，其中还包含由Ti、Ta、和Al与O所组成的氧化物。氧化膜截面呈现分层结构，最外层为Cr2O3，中间层的富钛相可能会阻碍铝原子的扩散，以减少合金的氧化速率，并且内氧化层含有Al2O3。实验结果表明：氧化过程主要是以镍为基体，在合金中加入Cr、Ti、Al等元素，通过高温氧化，来形成具有保护性的氧化膜。而且，氧化过程中贫铝富钛区域会出现在内部氧化层上面。富钛相可能会限制基体中的铝元素向外扩散，这将抑制氧化膜的生长。23923
毕业论文关键词： Ni基合金；高温氧化；氧化膜；合金元素
Abstract
The high temperature oxidation behavior of the Ni-base superalloy with higher Cr contents was investigated at 850℃ and 950℃ in air by means of XRD, SEM, EDAX etc. Analyzed by the XRD and SEM , the result shows that the surface oxide film is mainly composed of Cr2O3 , it also contains oxide consists of Ti, Ta, Al with O. The section of the oxide film is hierarchical structure. It consists of outer Cr2O3 layer, the rich-Ti phase in intermediate layer may hinder the diffusion of the atom Al to decrease the oxidation rate of alloy, and an inner Al2O3 layer. During the experiment, the result shows that the oxidation process is mainly forming a protective oxide film by high temperature oxidation on Ni which adds Cr、Ti、Al.And the poor-aluminum but rich-ti areas appear above the internal oxides layer in the oxidation process. The phase contain Ti-richer may restrain the element Al in the matrix diffusing outward, which restrains the growth up of the oxide scales.
Keywords：Ni-base superalloy；high temperature oxidation；oxide film；alloy element
目 录
1 绪论 1
1.1 高温合金 1
1.1.1 高温合金概述 1
1.1.2 高温合金的发展 1
1.1.3 高温合金的分类 2
1.2 高温合金的合金元素 5
1.3 DZ444高温合金及K444高温合金 5
1.3.1 K444镍基高温合金 6
1.3.2 K444合金恒温氧化动力学 7
1.3.3 5种抗热腐蚀高温合金 7
1.4 金属高温氧化概述 9
1.4.1 金属高温氧化 9
1.4.2 金属氧化热力学 9
1.4.3 金属氧化动力学 9
1.4.4 抛物线生长动力学的Wagner理论 11
1.5 目的和意义 11
2 实验方法 13
2.1 试验合金 13
2.2 试验内容 13
2.2.1 试样制备及氧化实验前准备工作 13
2.2.2 高温氧化实验 14
2.2.3 XRD衍射 14
2.2.4 试样的镶嵌 14
2.2.5 样品氧化层的表征 15
2.3 主要实验设备 15
2.3.1 电火花线切割机 15
2.3.2 马弗炉 15
2.3.3 X射线衍射仪（XDR） 16
2.3.4 扫描电子显微镜(SEM) 16
3 实验结果与讨论 18
3.1 DZ444合金氧化膜的物相分析 18
3.2 DZ444合金氧化膜的表面形貌分析 19
3.3 DZ444合金氧化膜的表面能谱分析 25 合金元素对DZ444合金的高温氧化行为的影响:http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_17185.html