表面涂覆CeO_2对Fe25Cr合金高温氧化行为影响

研究了表面涂覆CeO_2对Fe25Cr合金1100℃氧化行为影响。用热天平测定其氧化动力学,用声发射方法监测合金在氧化后冷却过程中氧化层的开裂剥落行为,并用SEM/EDS、EPMA等方法观察分析了氧化层的形貌、结构与成分。结果表明,表面涂覆CeO_2显著降低了Fe25Cr合金的氧化速率,并提高了氧化层在热应力作用下的抗剥落能力。研究发现了,表面涂覆CeO_2对富铁氧化物在外氧化层的形成起到抑制作用。此外还发现,经长时间氧化后,涂覆的CeO_2已进入Cr_2O_3层中。讨论了CeO_2的作用机制,认为CeO_2在Cr_2O_3层晶界偏聚,不仅阻碍了铬的扩散,更重要的是阻碍了铁向外扩散,从而抑制了铁氧化物的形成,增加了氧化层的保护作用。进一步对氧化层进行原子尺度的研究是必要的。

表面施加氧化物薄膜涂层对Fe25Cr5Al合金高温氧化行为的影响

用电沉积—热解方法在合金表面获得了厚度为０．１～０．５μｍ的单一Ｙ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３或不同Ｙ２Ｏ３含量与Ａｌ２Ｏ３或Ｃｒ２Ｏ３混合的氧化物薄膜涂层（ＯＴＦＣ），研究了在１１００℃，１０４ＰａＯ２的条件下各类ＯＴＦＣ对Ａｌ２Ｏ３形成Ｆｅ２５Ｃｒ５Ａｌ合金恒温氧化和循环氧化行为的影响。结果表明：单一Ｙ２Ｏ３和（Ｃｒ＋Ｙ）２Ｏ３（Ｃｒ／Ｙ＝２／１）混合ＯＴＦＣ促进了Ａｌ２Ｏ３层的生长，而含Ａｌ的单一及混合ＯＴＦＣ降低了Ａｌ２Ｏ３的生长速度，效果最显著的是单一Ａｌ２Ｏ３和（Ａｌ＋Ｙ）２Ｏ３（Ａｌ／Ｙ为８．６／１）混合薄膜。含Ｙ的ＯＴＦＣ没能改变Ａｌ２Ｏ３层的“褶皱”和“凸脊”特征，但施加Ａｌ２Ｏ３薄膜的试样却形成了平坦且无凸脊的氧化层。讨论了各种ＯＴＦＣ影响氧化的作用机制并与Ｃｒ２Ｏ３形成合金及产生“活性元素效应”（ＲＥＥ）的其它方式进行了比较。

表面施加含稀土氧化物薄膜对Fe25Cr高温氧化的“活性元素效应”

研究了表面施加含有不同量Ｙ２Ｏ３的Ｃｒ２Ｏ３和Ａｌ２Ｏ３薄膜对Ｃｒ２Ｏ３形成合金Ｆｅ２５Ｃｒ在１０００℃、１０４ＰａＯ２环境中高温氧化的作用．结果发现含Ｙ氧化物薄膜明显降低了Ｃｒ２Ｏ３层的生长速度，而且含Ｙ复合氧化物薄膜的作用大于单一Ｙ２Ｏ３薄膜．此时，Ｃｒ２Ｏ３层表面形貌发生了较大的变化．间接证据表明Ｃｒ２Ｏ３的生长机制由阳离子向外扩散为主转变为阴离子向内扩散为主．通过表面施加含Ｙ的氧化物薄膜产生了全面的“活性元素效应”

用RBS和RNR研究表面涂覆CeO_2对Fe-25Cr合金高温氧化的影响

一、引言许多研究结果表明,将微量 Ce、Y、Hf 和 Th 或其氧化物添加于形成 Cr_2O_3保护层的 Fe～Cr 系合金中可以大大提高抗氧化性能。一些结果还表明,把这些活性元素的氧化物用涂覆方法或溅射方法作用合金表面,合金的抗氧化性能也同样可以得到改善。尽管已有许多模型试图解释这种活性元素的作用,但迄今为止,还没有一个为人们所普遍接受。