稀土元素Hf,Ho对NiAl合金高温氧化行为的影响(2)
2.1 实验原料： 9
2.2 实验方法 9
2.3 实验设备 11
3 实验结果与讨论 15
3.1 氧化产物的XRD分析 15
3.2 氧化膜表面形貌 16
3.3 氧化产物截面形貌分析 26
3.4 讨论 26
4 结论 28
致谢 29
参考文献 30
1 绪论
1.1 高温合金
1.1.1 高温合金的发展概况
耐热钢和高温合金的发展与动力工业的迅猛发展息息相关，特别与航空工业发展的关系尤为密切。回顾在蒸汽轮机和锅炉开始发展的年代，低碳钢已能满足它们工业的要求，低合金耐热钢的出现使蒸汽轮机和锅炉的工作参数得到了很大的提高，但终究是有限的，因为低合金钢的工作温度一般不超过600℃，本世纪40年代以来，航空工业获得了极大的发展，航空发动机的工作温度不断提高。第二次世界大战期间，为满足航空工业的需要研制成许多奥氏体耐热钢，具有代表性的是镍铬奥氏体耐热钢16-25-6和原苏联研制的Эн481奥氏体耐热钢。但它们的使用温度仍不超过700~750℃[1]。
随着航空、航天工业的发展，在冶金科技工作者们的努力下研制成了各类铁-镍基、镍基和钴基高温合金，基本上满足了需要。
发展是无止境的，工作温度和各类高温综合性能也随着工业和科技的进步要求越来越高，因此也就出现了正在研制者的定向凝固高温合金，粉末及机械合金化的高温合金，金属间化合物基体高温合金以及陶瓷型高温材料等，虽然上述新型高温材料有的已开始在工业中应用，有的尚属在研制阶段，但是它们都是极有应用前途的高温合金材料。
1.2 高温合金的分类
（1）铁基（铁镍基）高温合金
铁基高温合金由奥氏体不锈钢发展而来，在18-8型不锈钢中加入钼、铌、钛等合金元素，使其在500~700℃温度下的持久强度增强
优点：成本低，可用于制作一些使用温度较低的航空发动机和工业燃气机上的涡轮盘、导向叶片，以及一些承力件、紧固件等。
缺点：铁基高温合金由于沉淀硬化型的组织不稳定，抗氧化性差，高温强度不够，仅可使用于800℃。
（2）镍基高温合金
以镍为基体，Ni(ωt%)>50%，可在700~1000℃温度范围内使用。
优点：镍基高温合金可溶解较多的元素，具有较好的组织稳定性，高温强度较高，比铁基高温合金有更好的抗氧化性和抗腐蚀性。
（3）钴基高温合金
Co(ωt%)在40%~60%的奥氏体高温合金，工作温度可达730~1100℃。
优点：当温度高于980℃时，其强度很高，抗热疲劳、热腐蚀和耐磨腐蚀性都很佳，适合于航空发动机、工业燃气机、舰船汽轮机的导向叶片和喷嘴导向叶片以及柴油机的喷嘴等。
缺点：一般钴基高温合金含Ni(ωt%)=10%~22%和Cr(ωt%)=20%~30%，以及钨、钼、钽、铌等固溶强化和碳化物形成元素，其含碳量较高，是以碳化物为主要强化相的高温合金，缺少共格类的强化相，中温强度不如镍基高温合金。
1.3 提高高温合金性能的途径和方法
1.3.1 结构强化
（1） 固溶强化
加入其它元素，如不同原子尺寸的元素钴、钨、钼等，引起基体金属的点阵畸变。钨、钼可缓减基体金属扩散；钴降低合金基体的堆垛层错能，从而提高合金的高温稳定性。
固溶强化影响因素：
①溶质和溶剂原子大小差