机械工程材料

作者：李梦贤, 李毅, 谭毅, 常凯, 李鹏廷

关键词：FGH4096高温合金, 电子束精炼, 杂质元素, 抗氧化性能

通过电子束精炼技术制备了氧杂质质量分数仅为0.000?9%的FGH4096合金,在750?℃和900?℃下对该合金进行100?h恒温氧化试验,研究了氧化膜的表面形貌、截面结构及物相组成,分析了该合金的高温氧化行为,并与真空感应熔炼技术制备的氧杂质质量分数为0.001?6%的FGH4096合金进行对比。结果表明：与真空感应熔炼制备的合金相比,电子束精炼制备的FGH4096合金在相同条件下高温氧化后的单位面积氧化质量增量和氧化膜厚度均较小,750,900?℃温度下的平均氧化速率均小于0.1?g·m?2·h?1,合金属于完全抗氧化级。在900?℃下氧化100?h后,合金氧化膜由最外层的TiO2和Co（Ni）Cr2O4、中间层的Cr2O3以及内层的Al2O3组成。与真空感应熔炼制备的合金相比,电子束精炼制备的合金氧化膜更薄,孔隙更少,均匀性和致密性更好,合金内氧化程度更轻。在氧化初期,合金表面生成TiO2和Cr2O3,随着氧化时间的延长,外层形成的Co（Ni）O与Cr2O3反应生成Co（Ni）Cr2O4尖晶石相,氧化膜逐渐致密,在低氧分压下于内层形成大量Al2O3。电子束精炼制备的合金内部氧杂质含量较低,缺陷数量较少,有效降低了合金内部n型半导体氧化物Al2O3沿晶界向内生长的速率,氧化膜厚度较小。

来源：2025年第3期

《机械工程材料》期刊编辑部

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