1.3金属氧化热力学 4

1.4金属氧化动力学 5

1.5 抛物线生长动力学的Wagner理论 6

1.6 718高温合金的背景及发展历程 7

1.7 718合金的成分及组织形貌 7

1.8 718合金锻造工艺 9

1.9课题目的与意义 10

2.实验方法 11

2.1实验内容 11

  2.1.1试样制备 11

  2.1.2 氧化实验前的准备工作 11

  2.1.3 高温氧化实验 11

  2.1.4 XRD衍射实验 12

  2.1.5 样品氧化层的表征 12

2.2 实验材料和仪器 13

  2.2.1实验材料和仪器 13

  2.2.2 实验主要仪器简介 13

3. 实验结果与讨论 16

3.1 氧化产物的XRD物相分析 16

3.2 718合金的氧化膜表面形貌分析 17

3.3 718合金的氧化膜横截面分析 23

4.结论 28

致 谢 29

参考文献 30

1、绪论

1.1 高温合金

1.1.1 高温合金简述

    高温合金是指以铁、钴、镍为基体，能在600℃以上温度，一定应力条件下适应不同环境短时或长时使用的金属材料。具有较高的高温强度、塑性，良好的抗氧化、抗热腐蚀性能，良好的热疲劳性能，断裂韧性，良好的组织稳定性和使用可靠性。高温合金为单一奥氏体组织，在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用的可靠性，基于上述性能特点，且高温合金的合金化程度很高，故在英美称之为超合金[1]。

1.1.2 高温合金发展历程

高温材料发展过程从20世纪30年代后期起，英、德、美等国就开始研究高温合金。第二次世界大战期间，为了满足新型航空发动机的需要，高温合金的研究和使用进入了蓬勃发展时期。中国从1956年开始试制高温合金，逐渐形成“GH”系列的变形高温合金和“K”系列的铸造高温合金。自第一炉高温合金 试炼成功,迄今为止, 我国高温合金的研究 、生产和应用已经历了 多年的发展历程回顾多年的历史 ,我国的高温合金从无到有 ,从仿制到自主创新, 合金的耐温性能从低到高, 先进工艺得到了应用 , 新型材料得以开发, 生产工艺不断改进且产品质量不断提高 , 并建立和完善了我国的高温合金体系,使我国航空 、航天工业生产和发展所需的高温合金材料立足于国内, 也为其它工业部门的发展提供了需要的高温材.在镍基合金中加入合金元素，可提高其高温抗氧化性，但其氧化过程会变得较为复杂。传统高温合金的强化主要依靠碳化物及质点弥散强化和合金元素的固溶强化。新型高温合金主要依赖于整齐、规则、连续排列且具有 L1 2 结构的 γ ′第二相的沉淀强化。该强化相具有很强的耐热性能，其强化效果在一些新型镍基高温合金中已经得到应用[1]  目前，测定高温合金抗氧化性的方法有腐蚀氧化法、静态连续氧化增重法、动态氧化法以及循环氧化法。 而合金的氧化动力学规律及其氧化速率常数可由恒温氧化法来确定，合金氧化膜的自愈行为及粘附能力可由循环法来判断。高温材料发展过程从20世纪30年代后期起，英、德、美等国就开始研究高温合金。高温合金于20世纪40年代问世，最初就是为满足喷气发动机对材料的耐高温和高强度要求而研制的，高温合金的发展与航空发动机的进步密切相关，1939年英国Mond镍公司首先研究出Nimonic75，随后又研究出Nimonic80合金，并在1942年成功用作涡轮气发动机的叶片材料，此后该公司又在合金中加入硼、锆、钴、钼等合金元素，相继开发成功Nimonic80A、Nimonic90等合金，形成Nimonic合金系列。如今先进航空发动机中高温合金用量已超过50%。此外，在航天、核工程、能源动力、交通运输、石油化工、冶金等领域得到广泛的应用。高温合金在满足不同使用条件中得到发展，形成各种系列的合金，除传统的高温合金外，还开发出一批高温耐磨、高温耐蚀的合金。  高温合金是航空发动机、火箭发动机、燃气轮机等高温热端部件的不可代替的材料，由于其用途的重要性，对材料的质量控制与检测非常严格。高温合金的基本用途仍旧是飞行器的燃气轮发动机的高温部分，它要占先进的发动机重量的50％ 以上。然而，这些材料在高温下极好的性能已使其用途远远超出了这一行业。除了航空部件之外，规定将这些合金用于舰船、工业、陆地发电站以及汽车用途的涡轮发动机上。具体的发动机部件包括涡轮盘、叶片、压缩机轮、轴、燃烧室、后燃烧部件以及发动机螺栓。除了燃气发动机行业之外，高温合金还被选择用于火箭发动机、宇宙、石油化工、能源生产、内燃烧发动机、金属成形(热加工工模具)、热处理设备、核电反应堆和煤转换装置[3]。