强流脉冲电子束作用下镍基高温合金GH3039表面铬合金化及其抗高温氧化性能研究

• 作者: 关庆丰 吕鹏 李玉新 杨帆 蔡杰 钱振
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 镍基高温合金 强流脉冲电子束 合金化 微观结构 抗高温氧化性能
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 表面失效及防护
• 页码范围: 227-234
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.442|TG1727
• 字数: 4789字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.02.028

摘要

目的 改善GH3039合金的抗高温氧化性能.方法 在GH3039合金表面涂抹Cr粉末,然后借助于强流脉冲电子束装置(简称HCPEB)对该合金表面进行相应的处理,而后分别使用X射线衍射仪(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)对合金表面进行观察,对比处理前后的物相和微观结构变化,然后以850℃恒温环境为基础,对样品合金化前后的氧化动力学与氧化机制进行相应的测试与分析.结果 该合金在HCPEB辐照处理后,其表层已经形成了相应的滑移带,表层晶粒显著细化,尤其是30次辐照样品中形成了尺寸约为100 nm的纳米晶结构.恒温氧化试验的测试结果 显示,通过100 h的氧化处理,原始样品氧化增重数值最大,与此同时生成的氧化膜整体偏厚,达到6μm,有一定程度的裂纹与孔洞,基体发生了严重的内氧化.通过辐照处理30次后的合金化样品,氧化100 h后的增重数值最小,由此生成的氧化膜厚度仅仅约为3μm,同时氧化膜的主要构成为氧化铬,该氧化膜还呈现出连续生长属性,相应结构具有致密性且没有剥落,对基体有较为明显的保护功能.结论 HCPEB辐照可以将Cr原子熔入GH3039合金表层,快速实现Cr表面合金化.合金表面Cr含量的提高以及在微结构促进元素扩散的共同作用下,该合金抗高温氧化性能得到显著优化.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨帆	江苏大学材料与科学工程学院	41	70	5.0	6.0
2	吕鹏	江苏大学材料与科学工程学院	21	51	4.0	6.0
3	李玉新	中北大学材料科学与工程学院	26	149	6.0	12.0
4	关庆丰	江苏大学材料与科学工程学院	60	362	11.0	15.0
5	蔡杰	江苏大学先进制造与现代装备技术工程研究院	18	80	5.0	8.0
6	钱振	江苏大学材料与科学工程学院	1	0	0.0	0.0