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Ni_3Al基合金的初期氧化速率

李铁藩 , 叶长江

中国腐蚀与防护学报

用感量为2μg的Setaram热天平研究了Ni3Al及Ni3Al-Cr基合金700℃~1100℃的初期氧化行为。Ni3Al合金在中温区(7000℃~900℃)的氧化,随温度升高初期氧化速率明显增加(氧化5min),800℃及900℃氧化0.5h后试样的氧化增重低于700℃的。在温度低于900℃时,Ni3Al-Cr基合金的氧化增重明显小于Ni3Al基合金;高于1000℃时,其氧化增重明显大于Ni3Al基合金的。EDS分析表明Ni3Al-Cr基合金表面不出现纯NiO相的氧化物区。加Cr可降低Ni3Al的晶格常数,增加原子密堆度,从而阻碍Ni原子的扩散,降低合金的氧化速率。

关键词: Ni_3Al基合金 , Oxidation , Oxidation kinetics

稀土和硅及激光处理对镍铬合金氧化行为的影响

叶长江

腐蚀科学与防护技术

<正> 本文研究了合金Ni-20Cr,Ni-15Cr-1.5Si,Ni-15Cr-1.5Si-0.5Ce及激光处理后的Ni-20Cr合金的高温氧化行为,探讨了稀土与硅对镍铬合金高温氧化行为的协同作用,镍铬合金的氧化机理及短路扩散机制。结果表明,镍铬合金中加入硅,能降低氧化速率,同时降低合金抗循环氧化能力。合金中同时加入稀士铈和硅,由于稀土的掺杂效应及CeO_2的缺陷结构,使氧化速率提高,但明显改善氧化膜的粘附性,稀土元素对提高氧化膜的粘附性并

关键词:

渗铝涂层对Ni_3Al-Mo基合金高温氧化的防护作用及机理

叶长江 , 李铁藩 , 张亚明 , 毛晓禹

中国腐蚀与防护学报

采用高活度渗铝工艺在IC-6(Ni3Al-Mo基)合金表面获得内扩散型渗铝涂层,在氮气环境下对渗铝涂层进行扩散处理.利用光学显微镜、SEM、EPMA、XRD分析研究了涂层的成分及组织结构,测定表明,涂层中的钼以Mo3Al沉淀相的形式存在.等温氧化及循环氧化实验表明,渗铝涂层的抗高温氧化性能明显优于IC-6合金;保护性的Al2O3氧化膜阻止了钼的氧化物的形成,避免了IC-6合金在循环氧化中出现的NiMoO4相的多晶型转变,显著改变了合金的抗循环氧化能力;涂层经1000℃、300h等温氧化及1000℃、100h循环氧化后,未出现β-NiAl相的分解,可认为涂层具有较强的保护作用。

关键词: IC-6合金 , Aluminizing coating , Mo_3Al phase

含Mo的Ni_3Al-Fe基合金在900-1100℃空气中的氧化行为

叶长江 , 李铁藩 , 郭建亭 , 沈嘉年

中国腐蚀与防护学报

研究了含Mo的Ni3Al-Fe基合金在900-1100℃空气中的等温氧化行为,利用光学显微镜、SEM、EPMA、XRD分析了氧化膜的形态和结构.研究表明,含Mo的Ni3Al-Fe基合金由γ和β相组成.对应于γ相的氧化膜由多相组成,合金元素Fe和Mo使得γ相的氧化速率增大,氧化膜的粘附性和内聚力下降,其氧化反应激活能为42.7kJ/mol,Fe穿过Al2O3氧化层的扩散为氧化反应的速率控制步骤.而β相中的Fe和Mo,对其抗氧化性无不利影响,氧化膜仅由Al2O3.

关键词: 含Mo的Ni_3Al-Fe基合金 , γ phase , βphase , oxidation resistance

预氧化对Ni_3Al合金中温塑性的影响

叶长江 , 李铁藩

金属学报

细晶Ni-11.82Al-1.3Zr-0.1B合金在空气中1000℃预氧化15min后,由于活性元素Zr的作用,氧化膜外层形成富Ni氧化膜,使空气环境下600℃的动态脆性加剧,真空下600℃拉伸时,预氧化处理后的细晶试样塑性仅略有降低.当预氧化环境由空气改为氩气气氛(pO2=l0-1Pa)时,Ni的氧化速率约降低三个数量级Al的氧化速率片数实际上与外部施加的氧分压无关,在氩气中二者的氧化速率接近,且Al203较NiO的标准生成自由能低,故在氩气环境下预氧化时形成富Al的氧化膜粗晶合金的动态脆化减弱,但在真空下600℃拉伸时,预氧化后的粗晶试样与未经预氧化处理的试样相比,其延伸率明显降低

关键词: 预氧化 , Ni-rich oxide layer , Al-rich oxide layer , dynamic embrittlement

晶粒尺寸对含Zr的Ni_3Al合金氧化行为的影响

叶长江 , 李铁藩 , 周龙江

金属学报

研究了Ni-11,82Al-1.03Zr-0.1B(wt-%)合金晶粒尺寸为30和180μm两种组织结构试样,在900和1100℃静态空气中的等温氧化行为.发现,当氧化温度为900℃时,氧化速率随晶粒尺寸减小而减小,而在1100℃,二者氧化速率几乎没有区别.利用EPMA,XRD分析了氧化产物,证明两种试样的氧化膜相成分与结构,均由NiO外层和Al_2O_3,NiAl_2O_4内层组成.但氧化膜/合金界面形貌显著不同.900℃氧化膜与合金界面呈平滑的波浪型,而1100℃界面出现树根状突出氧化物伸入到合金表层内部.对上述实验结果作了理论分析,认为前一结果为合金晶界快速短路扩散传质所致、而后一现象与合金晶粒尺寸关系较小,起决定作用的为活性元素Zr的“反应元素效应(REE)”.

关键词: Ni_3Al , oxidation behaviour , grain size , reactive element effect

电弧离子镀锐钛矿型TiO2薄膜光催化降解苯酚

袁永 , 马颖 , 叶长江

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.02.031

采用电弧离子镀法在普通玻璃表面制备透明的TiO2薄膜,用AFM、XRD对TiO2薄膜表面进行了表征,结果表明未经退火的薄膜主要以非晶态型存在;经过500℃退火后,纳米TiO2薄膜主要为锐钛矿结构.研究了纳米TiO2薄膜对难降解的有机物苯酚进行了研究,半小时就降解了30%,经500℃退火后的纳米TiO2薄膜光催化性能更为显著.

关键词: 电弧离子镀 , 锐钛矿型TiO2薄膜 , 光催化降解

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