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随着现代航空、航天、军事、核能等工业的发展,先进发动机的叶片与机身材料需要在诸如高温、高载荷、强辐射等严酷的环境下使用,因此,对高温材料的抗氧化腐蚀能力提出迫切要求。镍基合金的高温力学性能、抗氧化性和抗腐蚀性能研究十分引人注目。在高压增汽锅炉、汽轮机、燃气轮机、柴油机、航空发动机以及化工炼油设备中,很多镍基合金机件长期在高温条件下服役,使材料发生高温氧化腐蚀,工件产生塑性变形甚至断裂,影响了正常的工业生产。针对镍铬合金抗氧化稳定性较差,研究在镍铬合金中加入微量Te元素,产生微合金化,研究反应元素效应(REE),改变材料高温氧化的微观机制,达到合金材料强化目的,使其高温抗氧化性能得到显著提高。本研究采用粉末冶金方法制备含Te的Ni-Cr合金试样。分别在200±5℃、400±5℃、600±5℃、800±5℃时进行恒温抗氧化腐蚀实验。运用光学显微镜、金相显微镜、X射线衍射、扫描电镜、能谱等方法研究了不同Te含量的新型碲镍铬合金材料。结果表明:(1)Te的加入,改变了镍铬合金相组织与相结构,形成脊状组织。(2)经过42h的恒温-循环氧化实验后,氧化动力学曲线变化呈规律性。不同含量Te含量试样,都有不同程度增重。但是镍铬合金试样增重明显高于碲镍铬合金。(3)Te元素与Ni-Cr合金基体形成的新相,降低Ni-Cr合金的氧化速率,抑制了氧化膜的生长,减少基体的微观裂纹和元素偏聚,细化均匀了合金组织。(4)Te元素的加入,在氧化过程中生成了Fe3TeO8和Cr3TeO4两种新的氧化物。避免了疏松结构的FeO浮式体的生成。同时,抑制了Ni、Cr、O三种元素形成尖晶石相,最终抑制了Cr在高温下的蒸发现象。(5)Te改善了Ni-Cr合金氧化膜的微观机制,氧化膜与基体形成明显的分界线,使内氧化的继续进行受到阻碍。(6)Te-Ni-Cr合金其氧化膜的附着性明显高于Ni-Cr合金,Te-Ni-Cr合金表面无氧化皮剥落,且氧化皮微观结构致密,抑制了氧元素向内扩散,与基体结合紧密。(7)通过摩擦实验和腐蚀实验,证明:碲的加入改变了微观组织,相应的提高了材料的耐磨性能以及耐蚀能力。(8)由于Te的含量不同,在氧化实验过程中,其氧化程度有明显差别。Te的含量应控制在0.5-3.0%之间。综合评定Te的含量在1.0%时,其综合性能比较优异。