高低温交互作用下镍基高温合金腐蚀行为的研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:xuyaya
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本文以长期在近海环境下服役的航空发动机压气机叶片的腐蚀为研究背景,系统的研究了航空发动机在停放和服役过程中的腐蚀行为。航空发动机压气机叶片的实际工况条件是:运行时受高温环境的影响,发生高温腐蚀;停放期间受海洋环境的影响,发生常温电化学腐蚀。以此服役工况为基础,该论文设计了适用于该工况条件下的实验室加速模拟实验。利用扫描电镜、X-射线衍射等表面分析技术和动电位极化曲线、交流阻抗等电化学测试技术,系统地研究了高温腐蚀和常温电化学腐蚀交互作用下GH4169的腐蚀行为。为了系统的研究GH4169的腐蚀行为,本论文主要研究两种不同条件下,高低温交互作用对GH4169腐蚀行为的影响。即无盐(NaCl下同)沉积的高低温交互作用和有盐沉积的高低温交互作用。研究无盐沉积时高低温交互作用下GH4169的腐蚀行为得到以下结果:在该实验条件下高温腐蚀和常温电化学的交互作用加速了氧化膜的破裂和GH4169的腐蚀。相较于同一时间常数的高低温循环氧化,常温电化学和高温氧化的交互作用明显加速了氧化膜的开裂和剥落。主要是因为常温电化学过程加速了氧化膜中水的传输,氧化膜变得疏松多孔,进而开裂剥落,使得氧化膜保护性能逐步丧失。研究有盐沉积时高低温交互作用下GH4169的腐蚀行为得到以下结果:在该条件下,高温腐蚀和常温电化学的交互作用较无盐沉积时更为明显。少量沉积盐的加入使得氧化膜发生灾难性破坏,使氧化膜变得疏松多孔,进且出现大面积的开裂、脱落;同时,伴随着新氧化膜的生长。在腐蚀过程中氧化膜主要分为两层,即内氧化层和外氧化层。内氧化层主要是铝氧化物,并且随着循环次数的增加,铝氧化物增多;外氧化层前期为铬氧化物;后期分为两层,外层为镍铁氧化物,内层为铬氧化物。
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