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恒温氧化后氧化膜形貌的对比分析图像显微镜
所属分类:显微镜百科 点击次数:119 发布日期:2022-06-20
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恒温氧化后氧化膜形貌的对比分析图像显微镜 图5-31为恒温氧化后氧化膜形貌的对比图。在氧化初期,在NiAI试样和NiAl -Y试样的氧化膜中均能观察到刀锋状的亚稳态0 - Al:03。随着氧化时间的延长,0- Al:0,逐渐转变为稳态的d - Al2 03,使刀锋状形貌逐渐被等轴晶所取代。与此同时,在两种试96样的空气/氧化膜界面上,都观察到了独特的屋脊状形貌,这种形貌是NiAI基合金所特有的。随着氧化的进行,NiAI的屋脊状特征变得越来越粗大,越来越密集,而NiAl -Y中的屋脊状形貌却逐渐消失。NiAI基材料氧化膜的生长机制是由Al的外扩散和O的内扩散同时控制的,表现为外部氧化和内氧化的同时进行。对于细晶材料,高密度的晶界促进了Al的选择性氧化,其氧化机制以Al的外扩散为主。Al的外扩散促进了屋脊状形貌的生长,使其越来越粗大、密集。此前,有学者通过对比实验研究了稀土元素Y对NiAl抗氧化性能的影响。结果表明,添加Y后,氧化膜的生长机制发生改变,Al的外扩散受到明显抑制,其物质扩散以O的内扩散为主。由于Al外扩散的减少,屋脊状形貌的生长受到抑制,不能够充分生长,反而随氧化物晶粒的侧向生长而趋于消失。 循环氧化:lOOOcC循环氧化测试中,NiAl试样和NiAI -Y试样氧化增重的对比,在热循环初期,试样重量均迅速增加,表明此时的氧化速率较高。几次热循环之后,试样的增重逐渐平缓。在测试时间范围内,试样均没有出现质量降低的现象,说明没有发生氧化膜剥离的现象。与NiAl试样相比,NiAl -Y试样的循环氧化增重明显较小,曲线也更加平缓。 图5-32为24次循环氧化前后NiAI -Y试样的宏观形貌。氧化后,试样表面形成一层致密的保护性氧化膜,其颜色呈暗绿色,氧化膜与基体结合紧密,没有出现氧化膜的剥离现象。循环氧化后NiAl -Y试样的显微组织形貌分析发现,试样表面的氧化膜非常平整光滑。长时间氧化后,NiAI氧化膜中的亚稳态O- Al20,已经完全转变为稳态
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