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1金属高温氧化概述1

1.1引言1

1.2高温氧化基本知识2

金属高温氧化的概念2

高温氧化的基本过程3

高温氧化热力学基本原理4

1.3高温氧化动力学及其测试5

高温氧化动力学5

动力学测试方法9

1.4金属高温氧化的基本理论12

抛物线生长动力学的Wagner理论13

抛物线速率常数的影响因素14

Mott理论15

金属氧化膜的生长16

关于金属氧化理论的一点说明17

1.5氧化物的基本性质17

氧化物的物理性质17

氧化物的结构与缺陷18

氧化膜中的应力与应力松弛22

1.6结束语26

参考文献27

2高温合金和高温涂层简介28

2.1引言28

2.2高温合金概述29

高温合金的发展29

高温合金的类别30

高温合金的性能和用途32

高温合金的强化33

高温合金的韧化38

高温合金的热处理39

2.3高温涂层概述40

高温涂层的起因40

高温涂层的分类41

高温涂层制备工艺简单归纳49

涂层的性能要求和限制52

2.4高温合金和高温涂层的氧化53

高温合金的氧化53

高温涂层的氧化58

热腐蚀简介59

材料抗高温氧化性能的主要影响因素60

2.5高温合金和高温涂层的设计61

2.6结束语64

参考文献64

3钴基合金的基本性质65

3.1引言65

3.2钴的合金化及其强化65

钴的基本特性65

钴的合金化68

钴基合金的强化70

3.3钴基合金的组成71

钴基合金的成分71

钴基合金的相组成73

钴基合金的显微组织及热处理80

3.4钴的氧化及其产物83

钴的氧化83

钴的氧化产物84

3.5钴基超合金用涂层的研究状况86

3.6结束语86

参考文献87

4典型钴基超合金的高温氧化88

4.1引言88

4.2钴基超合金DZ40M的基本性能89

材料的组成及其基本物理性能89

材料的基本力学性能90

4.3钴基超合金DZ40M的氧化性能实验94

样品尺寸形状和表面状况94

氧化炉匀温区的测定94

氧化实验97

测试分析方法100

4.4钴基超合金DZ40M的氧化实验结果及分析100

氧化过程外貌观察和物相分析100

氧化动力学105

氧化过程中的组织变化107

氧化规律及其机理分析113

合金内氧化的总结分析118

钴基和镍基超合金抗氧化能力的比较119

4.5结束语120

参考文献120

A4氧化膜化学镀镍121

操作流程121

操作说明121

5钛共渗铝化物涂层研究回顾与分析123

5.1引言123

5.2 AlTi涂层的发展123

5.3 AlTi涂层的应用128

5.4 Ti在合金和涂层中的主要行为和作用机制129

Ti与合金强化129

Ti与合金及涂层的氧化性能130

Ti与合金及涂层的热腐蚀性能131

Ti对铝化物涂层的氧化和腐蚀性能的综合效应132

5.5 Ti影响氧化性能的机理推测132

5.6结束语133

参考文献133

6典型钴基超合金铝化物涂层的结构和氧化动力学136

6.1引言136

6.2基体材料和样品状态137

基体材料137

样品尺寸形状和表面状况137

6.3涂层制备137

渗Al样品的准备137

涂层工艺137

工艺设备138

工艺操作139

涂层的组织结构140

6.4涂层的静态氧化实验144

实验设备144

实验操作145

涂层在氧化过程中的外貌观察145

氧化动力学148

涂层的氧化产物150

6.5涂层形成机制和氧化动力学分析152

涂层制备工艺152

涂层结构及其形成机理153

涂层结构的控制156

涂层氧化的动力学规律157

6.6结束语165

参考文献166

7典型钴基超合金铝化物涂层的高温氧化组织变化168

7.1引言168

7.2涂层氧化实验方法168

涂层制备和氧化实验168

测试分析169

7.3涂层在氧化过程中的显微组织变化169

7.4涂层氧化后的EPMA分析174

7.5涂层退化机制分析177

涂层CoAl相的消耗与涂层的退化178

涂层的失效180

Ti对所得涂层相变行为的影响181

7.6结束语181

参考文献182

8典型钴基超合金铝化物涂层的高温氧化蚀点183

8.1引言183

8.2涂层制备和氧化实验183

8.3涂层氧化实验结果184

涂层主体结构184

涂层表面氧化蚀点184

蚀点截面组织186

氧化蚀点的表面能谱（EDXA）分析187

8.4氧化蚀点机制分析191

8.5结束语192

参考文献192

9典型钴基超合金铝化物涂层的循环氧化193

9.1引言193

9.2涂层氧化实验方法193

涂层制备193

循环氧化实验194

9.3涂层循环氧化实验结果194

涂层在氧化过程中的外貌观察194

循环氧化动力学195

氧化产物相分析197

氧化过程中的显微组织变化197

9.4涂层循环氧化机制分析200

氧化膜的稳定性200

涂层的退化201

9.5结束语201

参考文献202

10钴基合金铝化物涂层高温氧化退化规律的数理表征203

10.1引言203

10.2高温氧化过程涂层结构变化示意203

10.3涂层氧化退化规律204

涂层氧化204

涂层退化205

10.4涂层高温氧化寿命估算公式的简化推演208

实验基础208

涂层的退化209

涂层寿命的近似推算211

10.5结束语213

参考文献213

11理论公式计算法在铝化物涂层高温氧化寿命预测中的实际运用215

11.1引言215

11.2预测涂层简介215

11.3实验基础简介216

11.4涂层氧化寿命预测计算218

计算公式218

公式参量的获取218

涂层氧化寿命估算220

11.5结束语220

参考文献221

12钴基合金铝化物涂层在高温氧化过程中的主要退化方式222

引言222

涂层氧化实验与结果222

涂层退化结果分析224

涂层退化方式讨论225

结束语226

参考文献227

本书中出现的几种主要物质晶态228