0Cr18Ni10Ti不锈钢热浸镀铝及高温扩散后的高温氧化行为.pdfVIP

0Crl8Nil0Ti不锈钢热浸镀铝及 高温扩散后的高温氧化行为 娄 瑾，阮承祥，左 神 (江西科技师范大学材料与机电学院，江西 南昌 330013) [摘 要] 为提高0Crl8Nil0Ti不锈钢的抗高温氧化能力，采用熔剂法在 OCrl8Nil0Ti不锈钢表面制备热浸镀铝 层，并经950oC、2h高温扩散。采用 SEM、EDS对热浸镀铝高温扩散试样及不锈钢试样900oC氧化不同时间的表 面、截面进行了形貌观察及成分分析。结果表明：镀铝高温扩散试样的氧化动力学曲线较平缓且氧化增重较小： 0Crl8Nil0Ti不锈钢经900℃、100h氧化后表面主要 由FeO，组成，氧沿晶界向内扩散产生 内氧化；镀铝高温扩散 试样900oC氧化期间，表面主要 由AlO。氧化膜组成，有效地阻止了合金元素与氧的互扩散，Ni元素在 FeA1层与 Al固溶层富集阻碍了FeA1合金层Al向基体扩散 ，使镀铝高温扩散试样 FeA1合金层经900℃、100h氧化后 Al元 素贫化量较少。镀铝高温扩散试样900oC、100h下的抗氧化性能优于0Crl8Nil0Ti不锈钢。 [关键词] 热浸镀铝；高温扩散 ；0Crl8Nil0Ti；高温氧化行为 [中图分类号]TG172．82 [文献标识码]A [文章编号]1001—1560(2015)01—0014—03 0 前 言 cm，化学成分见表 1。基材前处理流程 ：脱脂、热水洗、 除锈、热水洗、助镀处理、烘干、预热。 0Crl8Nil0Ti不锈钢广泛用作航空器、排气管、锅 表 1 0Crl8Nil0Ti不锈钢的化学成分 炉汽包等需要承受高温、高压的组件 ，服役过程 中的氧 化现象会破坏其结构的完整性。其表面处理技术有多 种，其中表面镀铝层具有较好的抗高温氧化性和抗热 腐蚀性能HJ，且简单高效。镀铝层在高温氧化环境中， 表面生成连续致密的氧化铝膜 ，作为屏障阻碍了氧与 合金元素的进一步反应，可有效提高基体的抗高温氧 1．2 热浸镀铝与高温扩散 化性 能 和 耐 腐 蚀 性 能 “J。因 此，为 了提 高 对前处理后的试样采用熔剂法热浸镀铝，镀液为 0Crl8Nil0Ti不锈钢的抗氧化能力，本工作采用热浸镀 99．97％的工业纯铝。将0Crl8Nil0Ti浸于SG．5．12坩 铝工艺在0Crl8Nil0Ti不锈钢表面制备镀铝层并作 950 埚炉 内的熔融铝液中，于800oC下浸镀2min。 ℃、2h高温扩散 处理，研 究 了铝镀层 的结构及 为提高镀铝试样高温氧化性能 ’5J，热浸镀铝后通 0Crl8NilOTi不锈钢与镀铝高温扩散试样在 900c=【、不 过马弗炉进行高温扩散，扩散温度为950oC，扩散时间 同时间(5～100h)下的氧化行为。 2h。高温扩散后使用整形锉刀去除氧化层。 1 试 验 1．3 测试表征 根据HB5258—2000{钢及高温合金的抗氧化性测 1．1 基材前处理 定试验方法》，通过马弗炉对0Crl8Nil0Ti不锈钢及其 0Crl8Nil0Ti不锈钢的尺寸为 1．06cmx0．15 热浸镀铝高温扩散试样 900oC氧化性能进行测试，时 [收稿 日期] 2014—08—18 间分别为5—100h。通过FA1004电子天平(精度0．1 [基金项 目] 江西省 自然科学基金项 目(20122BAB