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时间:2019-02-06
《felt3gtal金属间化合物在含硫气氛下的高温腐蚀研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要Fe弧l金属间化合物具有优异的高温力学和抗氧化性能,有望成为新一代的高温结构材料.研究Fe弧l金属问化合物高温腐蚀的目的就是通过各种测试方法,分析和研究材料的微观结构变化,全面的认识高温腐蚀的本质,对材料发生腐蚀行为进行研究,确定Fe-AI金属间化合物高温腐蚀机理。文中研究了在总压力为10MPa的N2+O.1%S02+少量02气氛下,Fe-28A1在800-1000℃下的高温腐蚀情况,并对该实验体系进行了热力学和动力学研究,采用XRD、SEM和EDS对反应产物进行了组成和形貌分析。实验发现,在800-1000℃范围内,Fe-28
2、AI腐蚀的动力学曲线符合抛物线规律.初始阶段增重比较明显,之后增重缓慢,经过60h之后增重曲线逐渐趋于平缓。随着腐蚀时间的增加和腐蚀温度的升高,腐蚀增重变大.相同条件下,10001C时的平均增重速率比800℃时高大约2个数量级,比900℃时高大约1个数量级。初始阶段腐蚀增重比较迅速是由于氧化物的生成,长时间腐蚀后增重趋于平缓应归因于保护性口一A120,的形成。.根据XRD和EDS分析可以确定腐蚀产物的组成:800℃时,腐蚀初期只生成了0一AI:O,,保温60h的XRD图谱中发现了Fe203的存在,但没有发现口一AL0,;900℃和1
3、000℃下升温阶段生成了0一ALO,,在随后的保温阶段0-A1203转变为口一A1203;同时生成Fe203.由SEM结果可知,随着腐蚀时间●的延长,腐蚀产物层厚度也随着增加,产物层变得比较疏松并且有空洞的出现;根据实验结果分析和对前人工作的总结,对Fe-28A1在给定气氛下的腐蚀机理做了初步的推断:初始阶段最先生成的是Al:0。和Fe203,A1203最容易生成,但是Fe20。的生长速率更快。随着腐蚀的进行,A1的快速氧化造成膜下基体贫Al’富Fe。气氛中的s沿氧化物的晶界及缺陷位置向内扩散,同时Fe”向外扩散,f与S反应生成Fe
4、S等,高温下FeS会和基体中Fe形成共晶,共晶一旦形成由于体积膨胀,氧化膜在应力集中处发生破裂,共晶液相涌出形成观察到的节瘤状氧化物,随即气氛中的sO:和O:将共晶体的表面进一步氧化生成Fe:O,。由于合金表面没有出现大规模的氧化层剥落,说明生成的A120,具有一定的保护性,“●』飞J审nJf,r,≈AbstractThe12e3Albasedintermetalliesisthecandidateforhi【ghtemperaturestrtleturalmaterialsduetoitsoutstandingmeclmiealp
5、ropertiesandoxidationresistanee.ThepurposeofthisresearchOnthehightemperaturecorrosionbehaviorofthe17e3Albasedintermetalliesistoanalyzeandinvestigatethechangesofthemierosta'ueturebymeansofvariousmethods,tolearnthenatulroofcorrosionathightemperaturethoroughly.tostudyonth
6、ecorrosionbehaviorofthemak枷andtodeterminethehightemperatttre—corrosionmeelaanismoftheFe_A1basedintermetallics.Inthispaper,thecorrosionbehaviorofFe-28AIWaSobservedintheatmosphereincludingN2+lOOOprral$02andamallamountof02whosetotalpressureisIOMPaat800—100012.Tlaeimodynam
7、iesandkineticsoftheexperimentalsystemwasstudied.XRD、$EMandED$w∞usedtodeterminethecompositionandthemorphologyofthercaelionprodaetion.ItWaSobservedthatthecorrosiondymlieCUI'VeofFe一28A1obeyedaparabolalawintherangeoftemperature.800-100012.Thei咣嘶ofthesamplemasswasfasterinth
8、einitialstageandslowerinthefollowingstage,andtheC:III'VI,wouldbesmoothafter60h.Thehighertempentm'eandthelongertimew盯e
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