中国有色金属学报
第
14
卷第
9
期
Yo
l. 14
No.
9 The Chinese
Jo
旧
nal
of
Nonferrous Metals
文章编号
1ω4-0ω9
(21∞
4)
09
-1609
-
06
2ω4
年
9
月
Sep.2004
Ti3
A1基合金在
700850
oc
空气中的循环氧化行为
①
钱余海
1.
2
李美栓
2
张亚明
2
(
1
宝山钢铁股份
有限公司技术中
心
，上海
2019
∞
，
2
中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验
室，
沈阳
11
∞
16)
摘
要:研究了
2
种成分相近的
Ti3A1
基合金
(Tr24AH4N
廿
3Y-0.
5M
σ0.3Si(
摩尔分数)及
Tr24AH4Nlr3Y-0.5Mσ
0.6Si
在
7
∞
850
.
C
空
气中的循环氧
化行为;
重点考察了合金
的循环
氧
化动力
学行为;结合
S
EM/EDX
及
EPMA
分析
了循环氧化后样品的表面、断面微观形貌及断面成膜元素面分布
。
结果表明
2
种合金在各氧化温度下表面生成
了
Ah
0
3
和
Ti0
2
混合氧化物
，
Ah
0
3
主要 分布
在最
外 层
;
在
700
.
C
下
2
种合
金具有较好
的抗循环
氧
化性能，而
在
8
∞
℃及以上的温度条件下，
表面氧
化膜
易于开裂
和剥落;
合金在较高温度
下
表面氧
化膜
失效方 式为膜
层中微裂纹的
复合及
由
于这一
过
程的反复进行而导致的氧
化膜间物
理分层开裂。
关键词
Ti3A1
基合金;循环氧
化;
氧
化动力
学
中图分类号
TQ
l7
4.5;
TG 1
72.
82
文献标识码
:A
Cy
clic
oxidation behaviors
of
Th
Al- based
alloys
at
700 - 850
oC
in air
QIAN
Yu-hai
1
. 2
,
LI
M
ei-
shuan
1
,
ZHANG
Y
æ-
ming
1
(1.
Technology
Center
,
Bao
Shan
Ir
on
&
Steel
Company
Ltd.
,
Shanghai
2019
∞，
China;
2.
Shenyang
N
ational
Laboratory
for
Materials
Science
,
In
stitute
of
Metal
Research
,
Chinese
Academy
of
Scienc
白，
Shenyang
110016
,
China)
Abs
位-a
ct:
The cyclic oxidation behaviors
of
two
Ti
3
M'
based alloys with
s
imilarωntent
of
Tr24M'14Nlr
如二
0.
5M
σO.
3Si( molar
fraction,
%)
and
T
卡
24Ar
14Nlr3Y-0.
到
4σO.
6S
i
at
7
∞-
850 .C in air were investigate
d.
The emphasis was placed on the
charaσ
teristics
of
cy
clic oxidation kineti
cs
, the microstructure
of
surface and
cro
ss-
section
of
oxide scales and the
de
萨
h
profil
es
of
alloying
elements by
me
划
18
of
XRD/
EDX
and
E
因
t1
A.
The r
es
ults
show
that during the oxidation process, the mixture
of
Ah0
3 and
Ti0
2
is
fonned and the outside layer
is
enriched with Al. Cyclic oxidation resistance
of
these
two
Ti3
Ar
based alloys
is
good
at
7
∞
.
C.
But
at
8
∞。
C
or
必
ove
that, the surface oxide is prone
to
cra
巳
king
and spallation. The failure mode
of
the oxide scale
at
higher tempenr
tures is contributed
to
the physical delamination in the scales due
to
the initiation and propagation
of
miασ
c
rack
s
and during the
cyclic oxidation process
Key
words:
Ti3Ar based alloy; cyclic oxidation; oxidation kinetics
有序金属间化合物如
Ti3A1
和
T
iA
l
具有突出的
性能，如具有高的比强度、弹性模
量
和高温蠕变强
度等，是
一
类很具应用前景的新型高温结构材
料
[1
，
2]
。
己进行的研究表明，对比于镇基合金，在
保证使用强度的前提下，铁铝化合物可使质
量
降低
50%[3]
。目
前在国外由
Ti3A1
基合金制成的发动机
零
件如高压涡轮支撑环和高压压雪机机匣
等
己成功
地通过试车[句
。
作为高温结构材料，抗高温氧化性能是
一
个
重
要因素。特别是
T
云
Al
基合金，由于
Ti
也具有高的
①基金项目
:
国家自然科学基金资
助项目(
50371095)
;沈阳市科技基金资助项目(
030190)
收稿日期
2
∞
4
-
01
-
05;
修订日期
2
∞
4-05-22
作者简介钱余海(
1973
寸
，男，工程师
通讯作
者
:
李美栓
，研
究员
;
电话
024
-
239159
l3;
E-mail:
ms
hli@
Îmr. ac.cn
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