1。6常见元素对高温氧化行为的影响 5

1。6。1 铬 5

1。6。2 铝 5

1。6。3 钛 5

1。6。4 钼 5

1。6。5 铌 5

1。7研究目的与意义 6

2实验方案 6

2。1实验材料 6

2。2实验方法 7

2。3实验设备 8

3结果与讨论 11

3。1 氧化膜的XRD物相分析 11

3。2 表面形貌分析和能谱分析 12

3。3氧化膜截面分析 19

3。4 讨论 19

4结论 21

致谢 22

参考文献 23

1 绪论

1。1高温合金

高温合金是指以铁、镍、钴为基，可以在600℃以上的高温及一定应力作用条件下长期工作的金属[1]。高温合金又可以称作热强合金、超级合金。铁基、镍基和钴基高温合金由于不同的基体组织形成的三大类高温合金。由于生产方式的不同可以分为：铸造高温合金、变形高温合金和粉末高温合金。由于强化机理的不同，又可以分为固溶强化、第二相强化、晶界强化。通常用于耐高温材料的制造，特别是各类发动机。而且高温合金都视为重要的战略物资，各大国都在极其保密的状态下研制完成的。

1。1。1高温合金强化机理

固溶强化

固溶强化是通过向铁，镍或钴的高温合金中加入合金元素来强化，从而形成单相奥氏体。固溶强化提高热强性体现于：

（1）原子的结合力的增加和晶格的变形可以增加固溶体的滑动阻力，使滑动变形难以发生

（2）在高温条件下通过提高原子结合力，降低元素在基体中的扩散能力，提高再结晶温度，阻碍扩散形式的变形，可直接影响滑移变形。

第二相强化

使用固溶强化建立位错运动障碍是不稳定的，其强化效果也不够强。为了有效阻碍位错运动，需要使用更为稳定的障碍物，这种障碍物可以在固化过程中产生液体沉淀，也可以是固体沉淀的时效处理，更多可以采用粉末冶金机械加入的方法，这是高温合金通常采用第二相强化。由于第二相的高度稳定性，可使镍基高温合金的最高使用温度提高到1050℃。

晶界强化

在高温变形的情况下，晶界沿着断裂特征呈现，晶界的原子排列将被破坏，会有晶体缺陷产生。在低温变形的情况下，晶界的边界有效地阻碍位错运动，是强化、细化晶粒的重要手段之一。由于晶界不参加形变，且可以防止晶内滑移的贯穿，有利于合金的强化。

1。2镍基高温合金

镍基高温合金是以镍为基体（含量一般大于50％）、在650~1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、良好的抗腐蚀能力的高温合金。为了满足高温热强性和抗氧化、抗腐蚀的要求，通常会加入了大量的强化元素，如W、Mo、Ti、Al、Nb、Co等，来保证其优越的高温性能。除有固溶强化作用， Al、Ti等与Ni形成金属间化合物γ′相的析出强化和部分细小稳定MC、M23C6碳化物的晶内弥散强化，B、Zr、Re等元素会对晶界起净化、强化作用。而添加Cr元素主要用来提高高温合金抗氧化、抗高温腐蚀等性能。