1Cr18Ni9Ti合金高温氧化性能：喷丸与退火处理的影响

"这篇论文研究了1Cr18Ni9Ti合金在高温氧化环境下的行为，探讨了喷丸处理和400℃退火处理对其抗高温氧化性能的影响。" 正文: 1Cr18Ni9Ti合金是一种常用的奥氏体不锈钢，因其良好的耐腐蚀性和高温稳定性而广泛应用于航空航天、化工等领域。本研究主要关注了两种表面处理方法——喷丸处理和退火处理对这种合金在900℃高温空气中的循环氧化性能。 喷丸处理是一种常见的表面强化技术，通过高速弹丸撞击金属表面，形成残余压应力，提高材料的疲劳强度和耐蚀性。然而，该研究发现，对于1Cr18Ni9Ti合金，喷丸处理虽然加速了铬的表面选择性氧化，增强了表面的保护层，但同时也增加了合金表面的压应力。这导致形成的氧化膜抗剥落性能较差，容易在高温氧化过程中剥落，从而降低了合金的整体抗氧化能力。 退火处理则是一种热处理工艺，用于消除材料的内应力，改善其机械性能。在400℃下对喷丸处理后的1Cr18Ni9Ti合金进行退火，可以有效消除表面的压应力。更为重要的是，退火过程还有助于在合金表面形成一层稳定的预氧化铬膜。这种薄膜具有良好的附着力，能够有效防止氧化膜的剥落，显著提高合金的抗氧化性能。 通过SEM（扫描电子显微镜）和EDS（能量色散光谱）分析，研究人员深入研究了合金表面的微观结构和元素分布，揭示了处理前后氧化膜的形态和化学组成变化。氧化动力学研究表明，经过退火处理的合金在高温氧化过程中，氧化增重减小，表明氧化速率降低，同时氧化膜剥落现象显著减少，这进一步证明了退火处理对提高合金抗高温氧化性能的重要性。 对于1Cr18Ni9Ti合金，适当的表面处理是优化其抗高温氧化性能的关键。喷丸处理虽然能促进表面保护层的形成，但可能加剧氧化膜的剥落问题。相比之下，400℃退火处理不仅消除了表面应力，还促进了更稳定、附着性更好的氧化铬膜的形成，从而显著提升了合金在高温环境下的抗氧化能力。这一发现对于1Cr18Ni9Ti合金在高温应用中的设计和使用寿命预测具有重要的理论和实践意义。