K418鎳基合金在高溫熔鹽中腐蝕機(jī)理的研究.pdf

1、鑄造K418鎳基高溫合金是以奧氏體γ相為基，γ′相為沉淀強(qiáng)化相、（γ+γ′）共晶相、碳化物及硼化物等組成的鑄造鎳基高溫合金。它具有較強(qiáng)的抗氧化能力和耐腐蝕的性能。人們?yōu)榱藬U(kuò)大鎳基高溫合金的應(yīng)用范圍，對鎳基高溫合金的性能提出了更高的要求，比如更高的強(qiáng)度，更優(yōu)越的抗氧化和抗腐蝕性等。通過微量元素的添加，如稀土元素的添加，盡管添加量很微量，但能明顯提高鎳基高溫合金的強(qiáng)度和抗氧化抗腐蝕性能。本文從兩方面進(jìn)行了研究：一、通過高真空電弧熔煉，制備了

2、添加不同微量元素的合金，研究了Y、Ce對鎳基鑄造高溫合金K418微觀組織、硬度、及在氟化鹽（NaF、LiF、KF）中腐蝕性的影響。二、通過對K418鎳基高溫合金的氧化和在氟化鹽中的熱腐蝕進(jìn)行研究，探究該合金的抗氧化性和抗腐蝕性。
　　試驗(yàn)過程一方面主要研究了鑄造K418鎳基高溫合金的缺陷、維氏硬度、高溫氧化和高溫氟化鹽中的熱腐蝕性，另一方面通過添加稀土元素Y和Ce并對其微觀組織形貌、碳化物形貌、γ′相、(γ+γ′)共晶相等以及添加

3、稀土元素后的高溫氧化性和在氟化鹽中的熱腐蝕性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　(1)微量元素Y、Ce的添加及同時(shí)添加Y、Ce元素能夠減少合金中出現(xiàn)的氣孔缺陷、細(xì)化了晶粒、提高合金的致密度。除此之外，還發(fā)現(xiàn)，合金中的γ′相的形態(tài)也隨著Y、Ce的添加慢慢變?yōu)榍蛐?。稀土元素的添加并不是越多越好，通過硬度實(shí)驗(yàn)，得到剛開始硬度隨著稀土元素的添加而得到提高，再繼續(xù)添加反而硬度會下降。
　　(2)氟化鹽的參與加速了合金的氧化腐蝕，并且Y元素的添加，使

4、得合金的氧化腐蝕層出現(xiàn)粘連狀態(tài)，不易脫落，而Ce的添加和Ce與Y同時(shí)添加的合金，氧化層均容易脫落。Ce的添加和Ce與Y同時(shí)添加的合金，在氟化鹽中的腐蝕為一層一層往里腐蝕，并且同時(shí)添加Y、Ce的合金腐蝕程度要小于單獨(dú)添加Ce的鎳基高溫合金。這兩種添加情況，內(nèi)部元素分布均勻，沒有出現(xiàn)Cr元素的偏析。
　　(3)單獨(dú)Y的添加，由于氧化腐蝕層與基體相連，氧化腐蝕可以連續(xù)進(jìn)行，最終導(dǎo)致一些如Cr、Al等元素?cái)U(kuò)散到表面，出現(xiàn)了元素分布的不均勻