Fe-Al-Cr合金的晶粒控制对合金抗高温氧化性的影响
Journal of Chongqing University(Natural Science Edition)（2020）
摘要
Fe-Al-Cr合金具有良好的高温抗氧化性,有广泛的应用前景,具有晶粒粗大的特点.通过在Fe-Al-Cr合金中添加镍、碳、铜等奥氏体化元素,使合金在冷却过程中生成FeCr相,以阻碍晶粒长大的方式使合金晶粒尺寸可以控制在100μm以内.探讨了Fe-Al-Cr合金氧化物薄膜形成的机制以及晶粒控制对Fe-Al-Cr合金抗高温氧化性的影响.通过金相显微镜观察高温下经不同氧化时间氧化后的Fe-Al-Cr合金,发现Al2O3薄膜优先形成于晶界,晶界数量增多有利于Al2O3的形成和生长.通过扫描电镜观察和能谱分析,发现在Fe-Al-Cr合金中,(Al0.9 Cr0.1)2O3和Al2O3组成了多层氧化物.结合第一性原理计算,得出该多层氧化物是由于Cr的扩散而在合金表面形成的,有助于提高Fe-Al-Cr合金的抗高温氧化性.最后,证实晶粒直径较小的Fe-Al-Cr合金具有更好的抗高温氧化性.
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