Hochtemperatur-Oxidationsverhalten von Inconel 600 Superlegierungsstäben

December 15, 2022
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Die chemische Hauptzusammensetzung der Superlegierung Inconel 600 ist (Massenanteil, %): C0,069, Cr16,40, Al 0,14, Ti 0,16, Mn 0,37, Fe 9,80 und der Rest ist Ni.Das Legierungsmaterial wurde mit WEDM in Proben von 10 mm × 10 mm × 3 mm geschnitten und dann mit 600–2000 Mesh Sandpapier poliert.Tauchen Sie die Probe in ein mit Aceton gefülltes Becherglas, legen Sie sie zur Ultraschallreinigung in ein Ultraschallgerät und reinigen Sie sie schließlich mit Alkohol und trocknen Sie sie in einem Ofen.

Gemäß der Norm HB 5258-1983 wurde der isotherme Oxidationstest an der Legierung Inconel 600 durchgeführt.Legen Sie die behandelte Probe in einen Al2O3-Tiegel, der auf ein konstantes Gewicht vorgebrannt wurde, halten Sie die Probe in Kontakt mit dem Haltepunkt (Linie) an der Innenwand des Tiegels und decken Sie den Tiegel im Voraus ab, um währenddessen Kalkspritzer zu vermeiden Hochtemperaturoxidation, die die Genauigkeit der Testergebnisse beeinträchtigt.Der Konstanttemperaturtest verwendet einen kastenförmigen Wärmebehandlungsofen, und die Testtemperaturen betragen 900, 950 bzw. 1000 °C (die Genauigkeit der Temperaturregelung beträgt ±5 °C).Die Oxidationsgewichtszunahme der Legierung wurde durch das statische Gewichtszunahmeverfahren bestimmt, und die kinetische Kurve wurde gezeichnet.Nach Oxidation für eine ausgewählte Zeit (2,5, 12, 25, 50, 100 Stunden) wurde der Tiegel herausgenommen, auf Raumtemperatur abgekühlt und auf einer photoelektrischen Analysenwaage DT-100 gewogen (Fehler 0,01 mg).An jedem Testpunkt wurden drei parallele Proben verwendet.

 

Nach der Oxidation wurden die Zusammensetzung, Phasenverteilung und Morphologie des Oxidfilms der Inconel-Legierung 600 mit dem Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop TESCAN MIRA3 und dem angeschlossenen energiedispersiven Spektrometer, dem PANalytical-Röntgendiffraktometer und dem Nordlys Max2 EBSD-Detektor umfassend analysiert.

 

Gemäß den Testergebnissen zeigt Abbildung 1 die Kurven der isothermen Oxidationskinetik der Legierung Inconel 600 bei 900 °C, 950 °C und 1 000 °C.Bei drei verschiedenen Oxidationstemperaturen verlangsamte sich die Oxidationsgewichtszunahmerate der Probe allmählich, wenn die Oxidationszeit verlängert wurde, und je höher die Oxidationstemperatur war, desto schneller war die Oxidationsgewichtszunahmerate.Die gesamte Kurve zeigt die Regel, dass sich die Steigung mit der Verlängerung der Oxidationszeit von groß nach klein ändert.Bei gleicher Oxidationszeit steigt die Oxidationstemperatur und die Oxidationsgeschwindigkeit an.Nach 100-stündiger Oxidation betrugen die durchschnittlichen Oxidationsraten der Legierung Inconel 600 bei 900 °C, 950 °C und 1 000 °C 0,065, 0,113 bzw. 0,181 g/(m2·h).Gemäß dem HB 5258-2000-Standard ist Inconel 600-Legierung unter 900 °C vollständig antioxidativ und im Bereich von 950–1000 °C antioxidativ.