表面涂覆CeO2对Co—40Cr合金氧化行为的影响.pdfVIP

维普资讯 第 】4卷 第4期 中 国 稀 土 学 报 1996年 12月 V0】 l4 N()4 JOURNAI ( THE CHINESE RARE EARTIrS()(：TETY nE 1996 表面涂覆 CeO：对 Co．40Cr合金氧化行为的影响 惠明 彭 晓 孕铁藩 沈嘉年 李美栓 周龙江 (中辞皖垒属腩位与防护研究所，金属腐蚀与防护 国家重点实验室，沈 阳 110015) 黄建字√丫哥c牛 TG，『7、l寸 L (中科院垒属T岍究 ，固体原子象国家重点实验室， 阳 110015) ． ／ 1、 ／ lll研宽r表面潍覆 (d 对Ce,40Cr台圭在 1000℃、卒气t扣恒温氧化和循环氧化的影响。并用H描 电镀／能谱 (SEM／EDXS)、电r探针 (EPMA)、高丹辩 电r显微镜 (HREM)等测试 段对氧化腠的形辊 和成分进行 r观察分析 此外．还用声发射(AE)方法对氧化膜在热府 作用 r发牛曲开裂和剥落进行 了临删 结果表 叫，潦覆 (’d 后忸盘地提 高 r台金的抗恒温氧化和抗循环氧化性 能。研究 表町，棘覆 的cd [要 细小颗粒的形式高度弥散存在于氧化睦的外表面，并且主要分布 j氧化物 晶界上，j 中吉；『分 c b 更加细小(10—20nra)的形式存在 f‘CrzO。晶粒 内部 这些弥触分 布的 (’ 颗粒 改变 r( ( 氧化膜的牛眭机制，通过阻碍 Cr。 阳离子I外扩散，降低 r氧化膜 的生长超丰．细化 r氧化 膜的品粒 并提 高 了膜 的高温塑性，使钮化膜在摹体 I有较好的粘 附性 。 关键词：Co-Cr合金垫·毒亘鲞塑稀·土舒L f- ，稻土旃 高温台金表面形成的氧化膜起到隔绝氧化性气氛与基体直接相接触 的作用，并 且．氧 化膜和合金基体之间要有较强的结合力。这样，台金才会有较好的抗恒温氧化和抗循环氧 化能力 。通常，向合金 中添加少量稀土元素，或通过表面离子注入 、表面涂覆稀土氧化物 的方式可 以改善合金的抗氧化性能，即稀土元素效应 ～ 。本课题将通过 向 Co一40Cr合金 表面涂覆 ce 的方法研究 ce()2对合金抗氧化性能的影响 以及稀土元素效应 。 1 实验方 法 将 一40Cr台金线切割成 15mm×10mm×2mm 的试片，砂纸打磨至 800 ．用丙酮清 洗表面。将直径小于 1 m 的CeO2粉末 与无水乙醇(A C级)混合．并于超声水浴中振动 20 min，将部分样品浸入混合液 中，取 出后 自然干燥。CeO 涂覆量约为 034mg／cm 将声发 射样品点焊到 西10mm 的铂丝上，通过压电换能器连接到AE100型声发射仪上 。样品 经 25h恒温氧化后，降温过程中对氧化膜的开裂和剥落信号进行采集 。透射 电镜样品的制 备方法是首先将氧化样品从基体一侧磨至约20 m厚，然后从基体 向氧化膜方 向大角度 (25。)单面离子减薄，穿孔后再改用小角度(8。)减薄 lh，使薄区位于氧化膜 ／气体界面附近 的氧化膜中 。 2 实验 结果 2．1恒温氧化和循环氧化实验结果 Co一40Cr台金及其涂覆 ce 后在 1000℃、空气中的恒温氧化动力学 曲线如图1所示。 · 国家 自然科学基金资助项 目 维普资讯 维普资讯 318 中 国 稀 土 学 报 14卷 E芝 E 一量 自 0≥ ‘(b) 图 3