Inconel x750耐腐蝕性能
Inconel?X750鎳基合金是主要以相(如Ni3A1、Ni3Ti和Ni3Nb)進(jìn)行時(shí)效強(qiáng)化的鎳基高溫合金,密度約為8.19 g/cm3到8.28 g/cm3之間,在高溫條件下具有良好的抗熱腐蝕、抗氧化和耐松弛等性能,主要用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)中的耐腐蝕部件。燃?xì)廨啓C(jī)在海洋環(huán)境中工作的燃油中所含的S元素在燃燒過(guò)程中被氧化,氧化產(chǎn)品與海洋空氣中的NaCl發(fā)生反應(yīng),形成Na2So4,然后在燃?xì)廨啓C(jī)的熱端部件上形成一層熔融鹽膜,破壞金屬表面的氧化層,加速內(nèi)部金屬的氧化和硫化,最終導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)熱端部件的早期故障。

在腐蝕破壞中,熱腐蝕是一種常見(jiàn)的形式,它是硫和氧產(chǎn)生的硫化物被氧化還原再硫化的循環(huán)過(guò)程。在腐蝕初期,合金表面存在的Cr2o3?;駻l2o3保護(hù)性氧化膜可延緩金屬表面的腐蝕速率。根據(jù)酸堿熔融機(jī)制,一旦合金表面的Cr2o3或Al2o3氧化膜完全溶解,就不會(huì)阻礙S向合金的擴(kuò)散,合金的腐蝕率也會(huì)增加。
實(shí)驗(yàn)方法將Inconel?X750鎳基合金板材利用線切割技術(shù)切割成20mm×40mm×4mm的片狀試樣,試樣的表面經(jīng)過(guò)水砂紙打磨,采用顆粒直徑為0.5nm的拋光劑進(jìn)行拋光處理。Inconel?X750鎳基合金的化學(xué)成分見(jiàn)表1。

Inconel?X750鎳基合金在不同激光脈沖能量下LP試樣與未處理試樣的熱腐蝕行為,分析了LP處理提高Inconel?X750抗熱腐蝕性能的機(jī)理,得出結(jié)論為:1)LP試樣的腐蝕速度明顯低于未處理試樣的,且激光脈沖能量越大,試樣緩慢腐蝕階段的時(shí)問(wèn)越長(zhǎng),腐蝕速率越低;2)未處理試樣在熱腐蝕60h后出現(xiàn)了兩層腐蝕層,外部腐蝕層嚴(yán)重腐蝕并出現(xiàn)斷裂和剝落現(xiàn)象,而腐蝕60h后的LP強(qiáng)化試樣只出現(xiàn)了內(nèi)部氧化層,說(shuō)明LP試樣在腐蝕過(guò)程中沒(méi)有因?yàn)镹aC1的浸蝕而發(fā)生表層氧化膜破裂和剝落現(xiàn)象,腐蝕速度較慢;3)LP誘導(dǎo)的殘余壓應(yīng)力層能夠有效阻止o2、S的浸透,降低了Inconel?X750鎳基合金的腐蝕速度,提高了鎳基合金材料的抗熱腐蝕性能。