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GH2135高温合金抗氧化性能和腐蚀性能

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发布时间:2021-09-23 14:40:28

GH2135高温合金抗氧化性能和腐蚀性能:

GH2135合金表面Cr化处理对抗高温氧化、腐蚀性能的影响研究,结合多种检测手段进行分析,得到如下结论:在实验范围,合金表面处理良好工艺为合金在0.5wt.%Na2CrO4溶液中浸泡30s后,再在600℃下真空热处理,可获得无毒性3价表面Cr化膜,并具有良好的抗氧化性能。GH2135合金Cr化膜表面主要以Fe(Cr)O3尖晶石结构为主,同时还有少量的Cr2O3生成。在氧化实验温度范围内,GH2135合金由于表面发生剥落现象导致氧化动力学曲线上下波动。初始表面生成富Fe氧化相,而次表面生成含Cr的尖晶石结构氧化物。Na热处理合金氧化后,表面形成一层连续致密的氧化膜,成分与原始合金次表面生成物相类似,表现出良好的抗高温氧化性能。GH2135合金在Na2SO4盐热腐蚀过程中,温度为500℃时,合金的腐蚀增重随时间地延长而增加,而600℃~700℃时,腐蚀初始阶段重量降低,并存在明显的孕育期。在实验条件下,Na热处理合金抗Na2SO4腐蚀综合性能最好。不同表面形态的合金经500、600和700℃在Na2SO4+20wt.%NaCl混合盐中的腐蚀动力学曲线符合抛物线规律。GH2135合金表面生成Fe2O3为主的氧化膜,随着氧化时间延长,表面出现裂纹,引起Fe2O3剥落。GH2135合金在混合盐中的腐蚀过程中,表面快速生成Fe的氧化物,由于应力得不到释放,发生剥落现象。Na热处理合金在混合盐中腐蚀过程中首先Cr化膜与腐蚀盐发生碱性熔融,消耗尖晶石结构氧化膜,然后发生类似GH2135腐蚀过程。在腐蚀过程中,腐蚀层的形成机理是合金中的Fe元素向外扩散,形成Fe氧化物,Ni向内部扩散。

GH2135应用概况及特性:

GH2135是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金,使用温度在700℃以下,合金加人铝和钛等元素形成时效沉淀强化相,加入铬、钨和钼等元素进行固溶强化。

GH2135合金具有抗低周疲劳性能良好、在700℃以下屈服强度随温度升高而增大,热加工塑性良好等特点。
GH2135主要产品有棒材、饼材、板材、锻件和精铸件。

GH2135合金已用于制作两种航空发动机的I、II级涡轮盘,该合金也可制作750℃~850℃工作的热成形模具,如锻锤砧子和水压机砧子或镶块砧、热冲压模具等。

GH2135与同类用途的镍基合金比较,GH2135合金可节省w(Ni)41%和w(Cr)5.5%.合金经800℃以上长期时效后晶内有针状相析出,晶界有Laves相析出。


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