GH3535合金在700℃和900℃的氧化行为*

doi:10.11901/1005.3093.2014.308

材料研究学报

2014, Vol. 28

Issue (12): 895-900 DOI: 10.11901/1005.3093.2014.308

本期目录 | 过刊浏览

GH3535合金在700℃和900℃的氧化行为*

刘涛^1,²,董加胜²(

),李辉²,李志军³,周兴泰³,楼琅洪²

1. 大连理工大学大连 116024
2. 中国科学院金属研究所沈阳 110016
3. 中国科学院上海应用物理研究所上海 201800

Oxidation Behavior of GH3535 Superalloy at 700℃ and 900℃

Tao LIU^1,²,Jiasheng DONG^2,^**(

),Hui LI²,Zhijun LI³,Xingtai ZHOU³,Langhong LOU²

1. Dalian University of Technology, Dalian 116024
2. Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016
3. Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences 201800

引用本文:

刘涛,董加胜,李辉,李志军,周兴泰,楼琅洪. GH3535合金在700℃和900℃的氧化行为*[J]. 材料研究学报, 2014, 28(12): 895-900.
Tao LIU, Jiasheng DONG, Hui LI, Zhijun LI, Xingtai ZHOU, Langhong LOU. Oxidation Behavior of GH3535 Superalloy at 700℃ and 900℃[J]. Chinese Journal of Materials Research, 2014, 28(12): 895-900.

全文: PDF(7125 KB) HTML

摘要:

用热重法研究了GH3535合金在700, 900℃空气中的恒温和循环氧化行为。结果表明, GH3535合金的抗氧化性能取决于氧化温度和氧化方式。在恒温氧化条件下, GH3535合金具有较高的高温抗氧化性能；在循环氧化条件下其氧化性能恶化, 在900℃氧化时出现加速氧化现象, 氧化皮脱落严重。X射线衍射与能谱分析表明, GH3535合金在700℃和900℃恒温氧化500 h的氧化膜由Cr₂O₃, MnO₂, 以及尖晶石NiMn₂O₄, Ni₂SiO₄ 和FeCr₂O₄组成, 在700℃循环氧化产物中出现了MoO₂, NiFe₂O₄, NiCr₂O₄, 而在900℃氧化产物中出现了NiMoO₄。保护性氧化层的开裂和剥落及大量Mo元素持续参与氧化, 是造成GH3535合金循环氧化性能恶化的主要原因。

关键词 ：金属材料, GH3535, 镍基高温合金, 高温氧化, 氧化动力学

Abstract：

The isothermal and cyclic oxidation behavior of GH3535 superalloy in air at 700^oC and 900^oC were investigated by using TGA method. The results show that GH3535 alloy has a good oxidation resistance to isothermal oxidation at 700℃and 900℃. But the alloy shows a worse resistance to cyclic oxidization, especially when cyclic oxidation at 900^oC the alloy suffered from accelerated oxidation with rather severe spallation of oxide scales. The X-ray and EDS analysis show that the formed oxide scale consists mainly of Cr₂O₃, NiMn₂O₄ and FeCr₂O₄ during isothermal oxidation. However, oxide products such as MoO₂, NiFe₂O₄, NiCr₂O₄, NiMn₂O₄, and NiMoO₄ can be detected after cyclic oxidation. The oxidation resistance of the alloy decrease noticeably because of the cracking and spallation of the protective oxide scale as well as the continuous participant of Mo in the oxidation process.

Key words： metallic materials GH3535 nickel-based superalloy high temperature oxidation oxidation kinetics

收稿日期: 2014-06-29

基金资助:* 中国科学院“战略性先导科技专项” 资金XDA020404040资助。

	服务

	把本文推荐给朋友
	加入引用管理器
	E-mail Alert
	RSS
	作者相关文章
	刘涛
	董加胜
	李辉
	李志军
	周兴泰
	楼琅洪
44.8K

链接本文:

https://www.cjmr.org/CN/10.11901/1005.3093.2014.308 或 https://www.cjmr.org/CN/Y2014/V28/I12/895

表1 合金名义成分

图1 合金氧化500 h的氧化动力学曲线

图2 合金在700, 900℃恒温和循环氧化500 h后样品表面的XRD谱图

图3 合金在700℃恒温氧化500 h后横截面的形貌及其成分分布

图4 合金在900℃恒温氧化500 h后横截面的形貌及其成分分布

图5 合金在700℃循环氧化500 h后横截面的形貌和成分分布

图6 合金在900℃循环氧化500 h后横截面形貌及成分分布

1	M. W. Rosenthal, P. R. Kasten, R. B. Briggs,Molten-salt reactors-history, status, and potential, Nuclear Applications and Technology, 8, 107(1970)
2	U. S. DOE Nuclear Energy Research Advisory Committeethe Generation IV International Forum: Molten Salt Reactor System R&D,GIF-002-00, 33(2002)
3	R. C. Robertson,Description of reactor design, ORNL-TM-0728, 9 (1965)
4	H. E. McCoy, J. R. Weir,Materials development for molten-salt breeder reactors, ORNL-TM-1854, 3(1967)
5	H. E. McCoy, J. R. Weir,Materials development for molten-salt breeder reactors, ORNL-TM-1854, 31(1967)
6	J. W. Koger,Evaluation of hastelloy N alloys after nine years exposure to both a molten fluoride salt and air at temperatures from 700 to 560℃, ORNL-TM-4189, 19(1972)
7	E. L. Youngblood, R. P. Milford, R.G. Nicol, J. B. Ruch,Corrosion of the volatility pilot plant INOR-8 hydrofluorinator and nickel 201 fluorinator during forty fuel-processing runs with zirconium-uranium alloy, ORNL-3623, 20(1965)
8	H. E. McCoy, B. McNabb,Intergranular cracking of INOR-8 in the MSRE, ORNL-4829, 79(1972)
9	T. K. Roche,The influence of composition upon the 1500oF creep-rupture strength and microstructure of molybdenum-chromium-iron-nickel base alloys, ORNL-2524, 1(1958)
10	R. E. Gehlbach, H. E. McCoy,Phase instability in Hastelloy N, International Symposium on Structural Stability in Superalloys, 2, 346(1968)
11	LI Meishuan, High Temperature Corrosion of Metal, 1st Edition, (Beijing, Metallurgy Industry Press, 2001)p.42
11	( 42)
12	GUO Jianting, Materials Science and Engineering for Superalloys, 1st Edition, (Beijing, Science Press, 2008) p. 582
12	(582)

[1]	毛建军, 富童, 潘虎成, 滕常青, 张伟, 谢东升, 吴璐. AlNbMoZrB系难熔高熵合金的Kr离子辐照损伤行为[J]. 材料研究学报, 2023, 37(9): 641-648.
[2]	宋莉芳, 闫佳豪, 张佃康, 薛程, 夏慧芸, 牛艳辉. 碱金属掺杂MIL125的CO₂ 吸附性能[J]. 材料研究学报, 2023, 37(9): 649-654.
[3]	赵政翔, 廖露海, 徐芳泓, 张威, 李静媛. 超级奥氏体不锈钢24Cr-22Ni-7Mo-0.4N的热变形行为及其组织演变[J]. 材料研究学报, 2023, 37(9): 655-667.
[4]	邵鸿媚, 崔勇, 徐文迪, 张伟, 申晓毅, 翟玉春. 空心球形AlOOH的无模板水热制备和吸附性能[J]. 材料研究学报, 2023, 37(9): 675-684.
[5]	幸定琴, 涂坚, 罗森, 周志明. C含量对VCoNi中熵合金微观组织和性能的影响[J]. 材料研究学报, 2023, 37(9): 685-696.
[6]	欧阳康昕, 周达, 杨宇帆, 张磊. 含LPSO相Mg-Y-Er-Ni合金的组织和拉伸性能[J]. 材料研究学报, 2023, 37(9): 697-705.
[7]	徐利君, 郑策, 冯小辉, 黄秋燕, 李应举, 杨院生. 定向再结晶对热轧态Cu71Al18Mn11合金的组织和超弹性性能的影响[J]. 材料研究学报, 2023, 37(8): 571-580.
[8]	熊诗琪, 刘恩泽, 谭政, 宁礼奎, 佟健, 郑志, 李海英. 固溶处理对一种低偏析高温合金组织的影响[J]. 材料研究学报, 2023, 37(8): 603-613.
[9]	刘继浩, 迟宏宵, 武会宾, 马党参, 周健, 徐辉霞. 喷射成形M3高速钢热处理过程中组织的演变和硬度偏低问题[J]. 材料研究学报, 2023, 37(8): 625-632.
[10]	由宝栋, 朱明伟, 杨鹏举, 何杰. 合金相分离制备多孔金属材料的研究进展[J]. 材料研究学报, 2023, 37(8): 561-570.
[11]	任富彦, 欧阳二明. g-C₃N₄ 改性Bi₂O₃ 对盐酸四环素的光催化降解[J]. 材料研究学报, 2023, 37(8): 633-640.
[12]	王昊, 崔君军, 赵明久. 镍基高温合金GH3536带箔材的再结晶与晶粒长大行为[J]. 材料研究学报, 2023, 37(7): 535-542.
[13]	刘明珠, 樊娆, 张萧宇, 马泽元, 梁城洋, 曹颖, 耿仕通, 李玲. SnO₂ 作散射层的光阳极膜厚对量子点染料敏化太阳能电池光电性能的影响[J]. 材料研究学报, 2023, 37(7): 554-560.
[14]	秦鹤勇, 李振团, 赵光普, 张文云, 张晓敏. 固溶温度对GH4742合金力学性能及γ' 相的影响[J]. 材料研究学报, 2023, 37(7): 502-510.
[15]	刘天福, 张滨, 张均锋, 徐强, 宋竹满, 张广平. 缺口应力集中系数对TC4 ELI合金低周疲劳性能的影响[J]. 材料研究学报, 2023, 37(7): 511-522.

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed