低膨胀Thermo-Span高温合金重要用做现代发念头的薄壁静子构造部件,可减小发念头的间隙,降低重量,进步燃油效力。发念头在高温(650℃)及燃气腐化前提下的服役过程中受工业污染、海洋氛围以及燃料燃烧时产生的硫酸盐、卤化物等的热腐化,导致过早掉效。改进型Thermo-Span合金经由过程降Cr提Al,并添加微量的B,具有优胜的综合力学机能和较高程度的抗高温氧化机能。Cr和Al都是进步合金抗高温氧化和热腐化机能的重要元素,但高Cr含量使合金的热膨胀系数增大,而恰当进步Al含量对热膨胀系数的影响较小。研究人员经由过程降Cr提Al并添加微量B,商量改进型Thermo-Span合金650℃的腐化行动。
用真空感应炉冶炼标准成分和改进型Thermo-Span合金,浇注成10kg合金锭。标准合金的成分(质量分数,%):Ni24.5,Co29,Nb4.8,Ti0.85,Si0.45,Cr5.5,Al0.45,B0.004,Fe余量。改进型合金保持标准合金其他元素含量不变,Cr含量由5.5%降低到3.0%,Al含量由0.45增长到1.5%,并参加了0.5%B。
铸锭经1160℃×20h的平均化处理后,采取雷同的锻造工艺,控制雷同的锻造前提,锻成截面为16×16mm的方料,并对锻棒进行标准热处理:1093℃×1h,空冷,720℃×8h,以55℃/h炉冷至620℃,620℃×8h,空冷。
将腐化试样打磨平整光亮,丙酮清洗吹干。在实验过程中样品外面涂约2~5mg/cm2、质量分数为75%的Na2SO4+25%NaCl混淆盐,在650℃将刚玉坩埚烧成恒重,将涂盐后的试样置于坩埚中,称量总质量。在箱式电阻炉中进行650℃腐化实验,每距离10h掏出,应用万分之一精度天平称量,试样称三次取平均值,绘制腐化增重曲线。用扫描电镜不雅察和分析试样外面与剖面的描写和成分。实验成果注解:
(1)Thermo-Span合金降Cr提Al后在650℃热腐化增重小于标准合金的热腐化增重,在腐化初期(<10h)改进型合金腐化增重迟缓,而标准合金增重较快;10h时改进型合金比标准合金腐化增重低一个数量级。10h今后,改进型合金的腐化增重开端增长,在70~100h时改进型合金热腐化增重率只有标准合金的一半。
(2)Thermo-Span合金在650℃腐化100h形成的腐化层,包含氧化外层、次外层和硫化物层三部分。外层富Fe、Co和O,形成Fe和Co的氧化物,还有少量的Cr的氧化物。标准合金形成较厚的内硫层,外层松散。而改进型合金形成的硫化物接近外层,数量明显削减,外层致密。
(3)合金腐化后次表层形成密集的Al的氧化物层,Cr、Al的结合感化克制了合金硫化物层的形成,阻拦了氧的向内扩散和合金元素向外扩散,降低了合金的腐化速度,进步了合金的抗热腐化机能。
http://www.sdwffg8.com/