K424合金的高温氧化行为和红外发射率研究.pdfVIP

第37卷 第8期 稀有金属材料与工程 V01．37，No．8 2008 2008年 8月 RAREMETALMATERIALSANDENGINEER鹏August K424合金的高温氧化行为和红外发射率研究 黄智斌，朱冬梅，罗 发，周万城 (西北工业大学凝固技术国家重点实验室，陕西西安710072) 摘要：采用静态恒温氧化增质法测定了镍基高温合金K424在600—800℃温度范围内的氧化动力学曲线。结果表明， Cr，Ti的氧化物。通过SR5000光谱辐射计量仪测量合金的红外发射率。结果表明，合金的表面状态、氧化时间，氧化 温度对红外发射率均有较大影响。 关键词：镍基高温合金；高温氧化；红外发射率 中图法分类号：TG132．3+2 文献标识码：A 文章编号：1002．185X(2008)08—1411-04 高温合金作为航空、航天用高温材料，其高温氧 样与坩埚壁面保持点线接触，使之能充分氧化。氧化 化行为和红外发射率一直受到广泛的关注。特别是合 实验在箱式电阻炉(精度±2℃)内进行，实验温度 金的高温氧化行为，许多研究人员对此开展了大量研 究【1~31。而红外发射率也是衡量合金性能的重要指标， 2、5、10、20、50、100h。采用静态增质法测定合金 对高温合金在航空和航天设备中的应用有重要的指导 的氧化动力学曲线，不同时间氧化后，在感量为0．1 mg 作用，国外对此已有研烈4’5】。 有研究发现【5]，合金的红外发射率与高温氧化行 为是密切相关的。氧化时间、氧化温度的变化对合金 测量合金的红外发射率。 的红外发射率均有较大影响。因此本实验将合金红外 2结果与讨论 发射率与其氧化行为结合起来进行研究。 K424合金是一种高Al、Ti，低密度型铸造镍基高2．1氧化动力学 温合金，中高温持久强度较高，具有较高的高温力学 性能，适合制作喷气发动机涡轮叶片、导向叶片及其 学曲线。从图1中可以看出，K424合金的氧化增质随 h)氧化速 他高温构件。本实验主要研究了K424合金在600～800温度的升高而不断增加。氧化初期(1～10 ℃范围内的氧化动力学规律、氧化膜的组成、形貌、 率较大，氧化约10h之后，氧化速率逐渐变小，最后 氧化机制，以及在不同氧化阶段、不同表面状态下， 过渡到平稳态。合金在800℃下氧化速度最快，该温 合金的红外3～5 I．tm波段发射率的变化规律和机制。 ～ 1材料和方法 矗 昌 蔫 本实验所用K424高温合金的标准成分(质量分 鼍 暑 8．5～10．5，Co12．0～15．0，Al5．0～5．7， 数，％)为：Cr 。 Ti4．2--4．7，W1．0～1．8，Mo2．7～3．4，C0．14～0．20，Ni 善