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本文標題："恒溫氧化后氧化膜形貌的對比分析圖像顯微鏡"
新聞來源：未知 發(fā)布時間：2019-3-11 1:24:11 本站主頁地址：http://m.mhzljd.cn
恒溫氧化后氧化膜形貌的對比分析圖像顯微鏡
圖5-31為恒溫氧化后氧化膜形貌的對比圖。在氧化初期，在NiAI試樣
和NiAl -Y試樣的氧化膜中均能觀察到刀鋒狀的亞穩(wěn)態(tài)0 - Al：03。隨著氧
化時間的延長，0- Al：0，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)態(tài)的d - Al2 03，使刀鋒狀形貌
逐漸被等軸晶所取代。與此同時，在兩種試96樣的空氣／氧化膜界面上，
都觀察到了獨特的屋脊狀形貌，這種形貌是NiAI基合金所特有的。隨著氧
化的進行，NiAI的屋脊狀特征變得越來越粗大，越來越密集，而NiAl -Y中
的屋脊狀形貌卻逐漸消失。NiAI基材料氧化膜的生長機制是由Al的外擴散
和O的內(nèi)擴散同時控制的，表現(xiàn)為外部氧化和內(nèi)氧化的同時進行。對于細晶
材料，高密度的晶界促進了Al的選擇性氧化，其氧化機制以Al的外擴散為
主。Al的外擴散促進了屋脊狀形貌的生長，使其越來越粗大、密集。此前
，有學(xué)者通過對比實驗研究了稀土元素Y對NiAl抗氧化性能的影響。結(jié)果表
明，添加Y后，氧化膜的生長機制發(fā)生改變，Al的外擴散受到明顯抑制，其
物質(zhì)擴散以O(shè)的內(nèi)擴散為主。由于Al外擴散的減少，屋脊狀形貌的生長受到
抑制，不能夠充分生長，反而隨氧化物晶粒的側(cè)向生長而趨于消失。
循環(huán)氧化：lOOOcC循環(huán)氧化測試中，NiAl試樣和NiAI -Y試樣氧化增重
的對比，在熱循環(huán)初期，試樣重量均迅速增加，表明此時的氧化速率較高
。幾次熱循環(huán)之后，試樣的增重逐漸平緩。在測試時間范圍內(nèi)，試樣均沒
有出現(xiàn)質(zhì)量降低的現(xiàn)象，說明沒有發(fā)生氧化膜剝離的現(xiàn)象。與NiAl試樣相
比，NiAl -Y試樣的循環(huán)氧化增重明顯較小，曲線也更加平緩。
圖5-32為24次循環(huán)氧化前后NiAI -Y試樣的宏觀形貌。氧化后，試樣表
面形成一層致密的保護性氧化膜，其顏色呈暗綠色，氧化膜與基體結(jié)合緊
密，沒有出現(xiàn)氧化膜的剝離現(xiàn)象。循環(huán)氧化后NiAl -Y試樣的顯微組織形貌
分析發(fā)現(xiàn)，試樣表面的氧化膜非常平整光滑。長時間氧化后，NiAI氧化膜
中的亞穩(wěn)態(tài)O- Al20，已經(jīng)完全轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)態(tài)
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