镍基高温合金U720Li在750℃不同氧化阶段的恒温氧化行为

TG146.1-5; 航空发动机涡轮盘服役温度的不断升高,对材料的抗氧化性能提出了更严苛的要求.U720Li合金是一种具有较高承温能力的涡轮盘用镍基高温合金,其长期服役温度高达750℃.阐明该合金在服役温度下的氧化行为,对延长涡轮盘的服役寿命具有重要意义.本文采用静态增重法测定了锻态U720Li合金在750℃的氧化动力学曲线,用XRD、SEM-EDS等手段分析了不同氧化阶段的氧化膜形貌、结构及元素分布.结果表明,U720Li合金在其服役温度下具有优异的抗氧化性能,在750℃的恒温氧化动力学曲线大致遵循立方规律,达到了完全抗氧化级别.分析认为,U720Li合金在氧化初期生成了疏松的γ-Cr2O3...

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Published in特殊钢 Vol. 45; no. 1; pp. 12 - 17
Main Authors 秦墨周, 赵广迪, 武金江, 赵媛媛, 王国安
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 辽宁科技大学材料与冶金学院,鞍山 114051 2024
Subjects
γ′ Depleted Layer
Oxidation Behavior
Service Temperature
服役温度
Oxide Film
U720Li合金
γ′贫化层
U720Li Alloy
氧化膜
氧化行为
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ISSN1003-8620
DOI10.20057/j.1003-8620.2023-00093

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Summary:TG146.1-5; 航空发动机涡轮盘服役温度的不断升高,对材料的抗氧化性能提出了更严苛的要求.U720Li合金是一种具有较高承温能力的涡轮盘用镍基高温合金,其长期服役温度高达750℃.阐明该合金在服役温度下的氧化行为,对延长涡轮盘的服役寿命具有重要意义.本文采用静态增重法测定了锻态U720Li合金在750℃的氧化动力学曲线,用XRD、SEM-EDS等手段分析了不同氧化阶段的氧化膜形貌、结构及元素分布.结果表明,U720Li合金在其服役温度下具有优异的抗氧化性能,在750℃的恒温氧化动力学曲线大致遵循立方规律,达到了完全抗氧化级别.分析认为,U720Li合金在氧化初期生成了疏松的γ-Cr2O3,随着氧化的进行,γ-Cr2O3层不断剥落,氧化膜变得更加连续致密并形成复杂多层结构,且在氧化膜附近基体内形成γ′贫化层.在稳定氧化阶段,氧化膜更加连续致密并形成规整的双层结构,包括致密的α-Cr2O3外氧化层和α-Al2O3内氧化层.连续致密的α-Cr2O3和α-Al2O3层的形成能够有效阻止氧的内扩散及合金元素的外扩散,保障了U720Li合金的优异抗氧化性能.
ISSN:1003-8620
DOI:10.20057/j.1003-8620.2023-00093