两种定向凝固高温合金不同介质中的腐蚀行为

摘要

燃气涡轮发动机作为一种动力装置已广泛应用于航空领域。随着航空事业的发展，对发动机涡轮叶片材料性能的要求变得越来越高。在沿海环境下工作的涡轮发动机，由于受到燃料燃烧时形成的Na2SO4和海洋气氛中NaCl的复合作用，会发生热腐蚀，进而加速叶片失效。因此深入研究叶片材料在不同介质中的腐蚀行为及其机理具有重要意义。
　　本文利用高温热处理炉、光学显微镜观察、扫描电镜观察、X射线衍射仪等设备，研究了两种定向凝固高温合金700℃时在饱和Na2SO4、饱和NaCl和75％Na2SO4+25％NaCl水溶液（wt.％）中的腐蚀行为及其机理。
　　对定向凝固镍基合金的腐蚀行为研究表明:涂覆100％Na2SO4溶液的镍基合金在700℃加热条件下的腐蚀产物主要由Al2O3、NiO、Cr2S3、Ni3S2、NiCr2O4和TiS组成;涂覆100％NaCl溶液的镍基合金在700℃加热条件下的腐蚀产物主要Na2CrO4、NiO、Al2O3;涂覆75％Na2SO4+25％NaCl溶液的镍基合金在700℃加热条件下的腐蚀产物主要为A2O3、NiO、TiO2、CrO、CrS、Ni3S2和少许CoCr2S4。合金在75％Na2SO4+25％NaCl(wt.％)混合溶液中腐蚀较为严重，热处理使镍基合金消除成分偏析，组织均匀，耐蚀性提高。
　　对定向凝固钴基合金的腐蚀行为研究表明:在700℃加热条件下，DZ40M合金在不同腐蚀介质作用下耐蚀性有所不同，合金在涂覆混合盐溶液中的耐蚀性最高，在涂覆饱和Na2SO4溶液中的耐蚀性最低。合金的状态对于抗热腐蚀性能有较大影响。电化学腐蚀试验表明:经过热处理后合金耐蚀性降低。DZ40M合金的腐蚀是热腐蚀与电化学腐蚀共同作用的结果，其腐蚀机理十分复杂。

目录

声明

致谢

摘要

引言

1 绪论

1．1 定向凝固镍基高温合金的研究现状

1．1．1 镍基合金中合金元素的作用

1．1．2 镍基合金的腐蚀行为

1．2 定向凝固钴基高温合金的研究现状

1．2．1 钴基合金中合金元素的作用

1．2．2 钴基高温合金的腐蚀行为

1．3 高温合金热腐蚀的影响因素

1．4 高温合金的热腐蚀试验方法

1．5 选题的目的、意义及内容

2 实验材料及实验方法

2．1 试验材料

2．2 实验设备

2．3 实验方法

2．3．1 试样制备

2．3．2 光学显徽镜试样的制备

2．3．3 XRD试验

2．3．4 热腐蚀实验

2．3．5 电化学腐蚀试验方法

2．3．6 扫描电镜分析

3 两种定向凝固高温合金的微观组织

3．1 定向凝固镍基合金的微观组织

3．1．1 定向凝固镍基合金的铸态组织

3．1．2 合金热处理后的组织分析

3．2 定向凝固钴基合金的微观组织

3．2．1 定向凝固钴基合金的铸态组织

3．2．2 定向凝固钴基合金热处理后的微观组织

4 定向凝固镍基合金在不同介质中的腐蚀行为

4．1 定向凝固镍基合金在饱和Na2SO4中的腐蚀行为

4．1．1 铸态合金在饱和Na2SO4中的腐蚀行为

4．1．2 热处理态合金在饱和Na2SO4中的腐蚀行为

4．2 镍基合金在饱和NaCl中的腐蚀行为

4．2．1 铸态镍基台金在饱和NaCl中的腐蚀行为

4．2．2 热处理态镍基合金在饱和NaCl中的热腐蚀行为

4．3 镍基合金在混合溶液中的腐蚀行为

4．3．1 铸态镍基合金在混合溶液中的热腐蚀行为

4．3．2 热处理态镍基合金在混合溶液中的热腐蚀行为

5．定向凝固钴基合金在不同介质中的腐蚀行为

5．1 定向凝固钴基合金在饱和Na2SO4中的腐蚀行为

5．1．1 铸态钴基合金在饱和Na2SO4中的腐蚀行为

5．1．2 热处理态钴基合金在饱和Na2SO4中的腐蚀行为

5．2 定向凝固钴基合金在饱和NaCl中的腐蚀行为

5．2．1 铸态钴基合金在饱和NaCl中的腐蚀行为及机理

5．2．2 热处理态钴基合金在饱和NaCl中的腐蚀行为及机理

5．3 钴基合金在混合盐中的腐蚀行为及机理

5．3．1 铸态合金在混合盐中的腐蚀行为及机理

5．3．2 热处理态合金在混合盐中的腐蚀行为及机理

5．4 定向凝固钴基合金在不同介质中的电化学腐蚀

5．4．1 合金在饱和Na2SO4溶液中的电化学腐蚀分析

5．4．2 合金在饱和NaCl溶液中的电化学腐蚀分析

5．4．3 合金在混合盐溶液中电化学腐蚀分析

6 结论

参考文献

作者简历

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