Ti对ODS型FeCrAl合金表面氧化铝层中活性元素Y扩散的影响

来源期刊：材料保护2020年第4期

论文作者：黄太红 宋鹏 易健宏

文章页码：1 - 42

关键词：活性元素Y;氧化铝层;扩散;ODS型FeCrAl合金;FeCrAl高温合金;微量元素Ti;

摘    要：利用机械合金化制备的氧化钇弥散强化(ODS)型FeCrAl合金广泛地应用于高温以及极端恶劣环境中。高温服役过程中FeCrAl合金表面形成致密且粘结性能好的氧化铝层是其抗高温、耐腐蚀的主要原因。同时,氧化铝层的综合性能特别是粘结性能极易受钇、铪、钛、硫等微量元素的影响。为此,结合表面形貌分析、断面形貌分析以及成分分析结果,主要研究了在高温环境中(1 200℃)微量元素Ti对FeCrAl高温合金表面氧化铝层生长行为以及活性元素Y扩散的影响。结果表明:Ti的存在可以促进活性元素Y的向外扩散,在氧化铝层表面形成富含Y和Ti的氧化物。利用第一性原理计算,发现微量元素Ti在氧化铝层晶界上的扩散速率较快,同时微量元素Ti的添加改变了氧化铝层的热膨胀系数,提高了氧化铝层的粘结性能。