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Al(0.5)CrCoFeNi高熵合金高温氧化的研究
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:《稀有金属材料与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TG174.32[金属学及工艺—金属表面处理;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]福州大学,福建福州350108, [2]福建工程学院,福建福州350108, [3]福州阿石创光电材料有限公司,福建福州350108
  • 相关基金:福建省自然科学基金(2012J01202); 国家自然科学基金(51171046)
中文摘要:

采用真空电弧炉在氩气保护下熔炼Al0.5Cr Co Fe Ni高熵合金,在不同温度(800~1100℃)下进行100 h的高温氧化实验,测定其氧化动力曲线,采用X射线衍射仪和扫描电镜等方法分析氧化层结构和形貌。结果表明:Al0.5Cr Co Fe Ni高熵合金在800和900℃形成的氧化膜较完整且致密,具有较为优异的抗氧化性能。在1000和1100℃形成的氧化膜较厚,膜内有大量裂纹与孔洞,抗氧化性能较差。氧化初期,界面反应起主导作用,随着氧化膜的生长,扩散过程发挥越来越重要的作用,成为继续氧化的控制因素,以致一种或多种合金元素氧化物在表面析出,形成尖晶石类内层氧化物Ni Cr2O4、Co Cr2O4、Fe(Cr,Al)2O4内氧化层。在高温氧化过程中,N2会参与反应,与Al发生较强反应,生成Al N颗粒,进一步的氧化过程使Al N再次氧化,N2逃逸,留下具有Al N外形的空洞。

英文摘要:

Al0.5CrCoFeNi high entropy alloy was prepared by vacuum arc melting in a high-purity argon atmosphere. The oxidation experiments were performed at the temperatures of 800, 900, 1000 and 1100 oC for 100 h, and the corresponding oxidation kinetics curves have been tested. The structure and morphology of oxide layer have been studied by adopting the analytical methods, such as XRD and SEM. The results show that oxide films forming at 800 oC and 900 oC were complete and compact, and have excellent oxidation resistance.However, the oxide films forming at 1000 oC and 1100 oC become much thicker and have a large number of cracks and holes, which result into poor oxidation resistance. Interface reactions played a mast role at the early stage of oxidation, but with the growing of oxide films,diffusion process played an important role increasingly, and became the control factor for continue oxidizing. Then, one or multiple kinds of alloy elements oxide precipitated on the surface, and formed inner spinel oxide of Ni Cr2O4, Co Cr2O4 and Fe(Cr,Al)2O4. During the high temperature oxidation process, N2 will react with Al to generate Al N particles. The further oxidizing has made Al N particles oxidized again and N2 escaped. Finally, the holes with the Al N particles shape have appeared.

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24715