收藏本站
《中南大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

几种镍基合金的高温抗氧化和耐腐蚀性能研究

李倩  
【摘要】:本论文针对当前铝电解用惰性阳极钢制导杆目前存在的抗高温氧化性能差,表面氧化膜易开裂和剥落,与阳极连接界面易开裂等问题,以获得结构稳定、抗氧化及耐蚀性能较强的金属导杆材料为研究目标。本文采用粉末冶金法和熔铸法对惰性阳极导杆材料的成分进行研究,探讨了几种Ni基合金在高温下的氧化过程及机理,并采用电解实验方法考察极端条件下材料的氧化腐蚀行为。获得如下结论: 1、PM法制备的Ni-20Cu-10Fe-5Al合金,其致密度随着压制压力提高略微有所增加,1300℃烧结样品孔隙度最小,而温度过高样品出现了过烧现象,样品的孔隙度增加。最终确定制备该类Ni基合金的烧结温度为1300℃,所得样品致密度为93.5%,晶粒尺寸为10-20μm。 2、优化Cu.Al元素配比,可以在合金表面形成连续的保护性氧化膜。其中,Ni-10Cu-10Fe-7Al成分合金具有较好的抗氧化性能,其氧化膜有较好的抗热震性能,合金在850℃和900℃氧化时,生成了薄且致密的氧化膜。该氧化膜层次清晰:外层为富Ni的复合氧化物层;中间层为富Fe/Ni的混合氧化层,并含有一定量的岛状尖晶石相;内层为连续致密的A1203层;由于连续的A1203层和岛状的尖晶石相结构致密,能有效阻碍离子的扩散,从而有效抑制了合金的氧化速率。中间层贫Cu区以及靠近氧化界面的基体区域出现贫A1区,这是氧化中出现选择性氧化的结果。 3、均匀化退火处理后的熔铸Ni-10Cu-10Fe-7Al合金在900℃空气中氧化24h后,增重为2.7mg/cm2,氧化膜厚度为10μm。氧化膜厚度随着氧化时间的增加变化不大,说明生成的致密氧化膜有效阻碍了元素相互扩散,起到了较好的保护作用,合金抗氧化性能较好。相对于PM法制备的同成分合金,熔铸法制备的合金具有更高的致密度和较好的组织均匀性,生成的表面氧化膜更薄,氧化界面更规整和平滑,膜层结构更致密。 4.NiFeCrSn合金在960℃氧化时,氧化膜厚度随时问增加增长较快,2d后的氧化膜厚度就达到了40-60μm,20d氧化膜内存在较多孔洞,基体出现了内氧化现象。氧化膜主要由NiO和NiFe2O4尖晶石相组成。NiO的含量随着氧化时间延长增加较快。 5、对预氧化后的NiFeCrSn作为阳极进行电解实验,研究发现材料的电解工作面、电解质熔体浸渍区和电解质气氛腐蚀区氧化腐蚀性能存在差异,其中电解质熔体浸渍区腐蚀最为严重。材料在发生内氧化的同时,外层富Sn氧化膜可以再生。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王天石;何劼;夏乐洋;陈科璞;吾提库尔;温潇;杜建成;;镁合金微弧氧化膜有机封孔耐腐蚀性能的研究[J];表面技术;2006年06期
2 鲍玉胜;王玮;尹衍升;赵文元;张玥;房晶瑞;梁亮;王敏;;TiO_2薄膜在海水中的耐腐蚀性能[J];中国腐蚀与防护学报;2008年05期
3 李玲玲;;中高钼和高氮不锈钢[J];中国钨业;1995年05期
4 刘海璋;李晓延;贺定勇;;镍基合金药芯焊丝熔敷金属耐腐蚀性能的研究[J];焊接;2008年04期
5 滕浩;尹志民;朱远志;黄继武;张保胜;;Ni76Cr19AlTi合金的高温氧化行为[J];中国有色金属学报;2006年05期
6 赵军;;稀土对镍基合金耐蚀性能的影响[J];兰州工业高等专科学校学报;2009年03期
7 根本一司;;玻璃钢耐腐蚀容器使用经验[J];纤维复合材料;1976年02期
8 于颖敏;张长印;;钛制设备在化学试剂生产中的应用[J];化学试剂;1981年05期
9 余竹焕;徐春杰;强军锋;;灰铸铁在酸性环境下的耐腐蚀性研究[J];铸造技术;2006年02期
10 兰伟;何红林;张丁非;唐辉;邱会东;周安若;孙建春;;镁合金磷化工艺及磷化膜性能的研究[J];材料保护;2006年05期
11 杨承波;张兴国;张伟;季首华;;Ni_(60)Nb_((20-x))Ta_xTi_(15)Zr_5系列非晶合金性能研究[J];功能材料;2006年08期
12 朱立群;杨飞;;环保型镀锌层蓝色钝化膜耐腐蚀性能的研究[J];腐蚀与防护;2006年10期
13 刘洪喜;王浪平;王小峰;汤宝寅;;LY12CZ铝合金表面等离子浸没离子注入氮层的摩擦磨损性能研究[J];摩擦学学报;2006年05期
14 陈纲领;漆虹;彭文博;邢卫红;徐南平;;多孔氧化铝陶瓷膜支撑体在HNO3溶液中的静态腐蚀[J];南京工业大学学报(自然科学版);2006年05期
15 刘文庆;雷鸣;耿迅;李强;周邦新;;显微组织对Zr-Sn-Nb-Fe锆合金耐腐蚀性能的影响[J];材料热处理学报;2006年06期
16 贺小祥;王兴庆;;耐腐蚀TiC基金属陶瓷的成分优化组合[J];腐蚀与防护;2007年10期
17 姚美意;周邦新;李强;刘文庆;虞伟均;褚于良;;热处理对Zr-4合金在360℃ LiOH水溶液中腐蚀行为的影响[J];稀有金属材料与工程;2007年11期
18 舒霞;李云;吴玉程;黄新民;郑玉春;;Ni-W-ZrO_2复合镀层的制备及耐腐蚀性能[J];复合材料学报;2007年06期
19 宋德军;胡光远;卢海;胡伟民;;镍铝青铜合金的应用与研究现状[J];材料导报;2007年S3期
20 周正;王鲁;王富耻;张海峰;程焕武;柳彦博;徐赛华;;Y对Fe_(50-x)Mo_(14)Cr_(15)C_(15)B_6Y_x非晶合金非晶形成能力及耐腐蚀性能的影响[J];北京理工大学学报;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘君;强颖怀;熊党生;;三种溶液体系中镁合金微弧氧化膜的相组成及其耐蚀性[A];第六届全国表面工程学术会议暨首届青年表面工程学术论坛论文集[C];2006年
2 刘君;强颖怀;熊党生;;三种溶液体系中镁合金微弧氧化膜的相组成及其耐蚀性[A];第六届全国表面工程学术会议论文集[C];2006年
3 朱立群;李卫平;;代铬镀层——Ni-W、Ni-W-B非晶态合金镀层性能研究[A];2004年北京推动电镀与精饰清洁生产技术论坛论文集[C];2004年
4 王辉绵;郭宏钢;张威;薛文玲;;铁素体抗菌不锈钢耐盐雾腐蚀性能影响因素研究[A];第七届(2009)中国钢铁年会大会论文集(中)[C];2009年
5 刘光华;苏慕珍;陈鹤云;徐亚萍;王志新;崔久传;;硫铝酸盐水泥混凝土的耐腐蚀机理[A];第五届全国混凝土耐久性学术交流会论文集[C];2000年
6 张亮;刘天成;卢志超;李德仁;周少雄;;具有高耐腐蚀特性的FeCrMoSnPSiBC铁基块体非晶合金[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(7)[C];2007年
7 张欣;姚美意;周邦新;耿建桥;王锦红;李士炉;;热处理对N18锆合金在360℃LiOH水溶液中腐蚀行为的影响[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第4册)[C];2009年
8 何顺荣;吴志强;程曙霞;;锆基大块非晶在HCl溶液中的耐腐蚀性研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(7)[C];2007年
9 王志新;刘光华;徐亚萍;陈鹤云;崔久传;;新型耐腐蚀修补材料的研究及工程应用[A];第五届全国混凝土耐久性学术交流会论文集[C];2000年
10 王森林;;化学镀NiZn(Fe)P合金镀层的耐腐蚀性能[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(下集)[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 昊泽;改善镁合金耐腐蚀性能研究取得新进展[N];中国建材报;2004年
2 严伟明;宝钢高镍基合金管成功用于普光气田[N];中国工业报;2009年
3 ;选择瓷砖的必要知识[N];北京科技报;2004年
4 徐兰山;高强度铝材前景看好[N];中华建筑报;2004年
5 ;日本钢铁工业镀锌板生产现状[N];世界金属导报;2002年
6 记者 邵斌;防腐,还要靠生物技术[N];大众科技报;2000年
7 牟平;漫话玻璃[N];西藏日报;2001年
8 ;日本表面处理钢板开发现状与展望[N];世界金属导报;2004年
9 王培晓;扬长避短,正确选用塑料管[N];中国建设报;2003年
10 本报记者 王惜纯;质量令人心寒[N];中国质量报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈根余;钛及其合金微弧氧化膜的制备表征及特性研究[D];吉林大学;2011年
2 何美凤;镁合金表面熔盐自发置换扩渗铝涂层制备及其耐腐蚀性能研究[D];上海交通大学;2009年
3 于松楠;5754铝镁合金微弧氧化膜的制备及其理化特性研究[D];吉林大学;2011年
4 易仲珍;共注入共沉积金属材料表面改性及其纳米镶嵌结构的研究[D];北京师范大学;2001年
5 刘杨;电场处理对镍基高温合金组织演化、变形行为与耐腐蚀性能的影响[D];东北大学;2008年
6 卢建树;超临界水氧化系统中合金腐蚀研究[D];浙江大学;2002年
7 曲智坤;镁锂基合金腐蚀特性及其表面涂层制备研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
8 李强;锆合金在550℃/25MPa超临界水中腐蚀行为的研究[D];上海大学;2008年
9 王静;铜基体上Ti/Ti_xC_y/DLC功能梯度材料的制备及性能的研究[D];大连理工大学;2009年
10 张都清;电站9Cr-1Mo-V-Nb钢高温氧化机制及防护技术研究[D];山东大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李倩;几种镍基合金的高温抗氧化和耐腐蚀性能研究[D];中南大学;2009年
2 史胜凤;医用钴基合金的组织结构及耐腐蚀性能[D];浙江大学;2006年
3 谢良波;25Cr2Ni4W和30CrNi3合金钢高温锰系磷化处理技术研究[D];重庆大学;2010年
4 揭松;Cu和Ag对TC4合金耐腐蚀性能与摩擦磨损性能的影响[D];武汉理工大学;2011年
5 翟彦博;镁合金微等离子体氧化陶瓷膜的制备及其耐腐蚀性能研究[D];重庆大学;2005年
6 徐淑强;AZ91D镁合金环保型磷化膜制备技术、微观结构及其耐腐蚀性能研究[D];西南大学;2009年
7 杜康;不锈钢表面稀土铈化学转化膜耐蚀性能的研究[D];西安电子科技大学;2007年
8 吴雪颖;碱性无氰电镀锌—镍合金工艺的研究[D];华南理工大学;2010年
9 屈兴胜;奥氏体不锈钢耐腐蚀性能的价电子理论研究[D];辽宁工学院;2007年
10 尹燕;新型不锈钢中稀土强化及耐腐蚀性能机理研究[D];南京理工大学;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978