インコネル 600 超合金ロッドの高温酸化挙動

December 15, 2022
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インコネル 600 超合金の主な化学組成は (質量分率、%): C0.069、Cr16.40、Al 0.14、Ti 0.16、Mn 0.37、Fe 9.80、残りは Ni です。合金材料を WEDM で 10 mm × 10 mm × 3 mm のサンプルに切断し、600 ~ 2000 メッシュのサンドペーパーで研磨しました。サンプルをアセトンを満たしたビーカーに浸し、超音波装置に入れて超音波洗浄し、最後にアルコールで洗浄してオーブンで乾燥させます。

HB 5258-1983 規格に従って、インコネル 600 合金に対して等温酸化試験を実施しました。一定重量になるまで予備焼成した Al2O3 るつぼに処理済み試料を入れ、試料をるつぼ内壁の保持点(ライン)に接触させ、処理中にスケールが飛散しないようにあらかじめるつぼに蓋をします。テスト結果の精度に影響を与える高温酸化。恒温試験は箱型熱処理炉を採用し、試験温度はそれぞれ900℃、950℃、1000℃(温度制御精度±5℃)です。合金の酸化増量を静的増量法で測定し、動力学的曲線を描いた。選択した時間 (2.5、12、25、50、100 時間) 酸化した後、るつぼを取り出し、室温まで冷却し、DT-100 光電子分析天秤で重量を量りました (誤差 0.01 mg)。各テストポイントで 3 つの並行サンプルが使用されました。

 

酸化後、インコネル合金 600 合金酸化膜の組成、相分布、および形態を、TESCAN MIRA3 電界放射型走査電子顕微鏡とそれに付属するエネルギー分散分光計、PANalytical X 線回折計、および Nordlys Max2 EBSD 検出器を使用して包括的に分析しました。

 

テスト結果によると、図 1 は 900 °C、950 °C、および 1 000 °C でのインコネル 600 合金の等温酸化速度曲線を示しています。3 つの異なる酸化温度では、サンプルの酸化重量増加率は、酸化時間が長くなるにつれて徐々に遅くなり、酸化温度が高くなるほど、酸化重量増加率が速くなりました。全体の曲線は、酸化時間の延長に伴い、傾きが大きいものから小さいものへと変化するという法則を示しています。同じ酸化時間では、酸化温度が上昇し、酸化速度が上昇します。100時間酸化した後,900°C,950°Cおよび1000°Cでのインコネル600合金の平均酸化速度は,それぞれ0.065,0.113および0.181g/(m2・h)であった。HB 5258-2000 規格によると、インコネル 600 合金は 900 °C 以下で完全に酸化防止され、950 ~ 1000 °C の範囲で酸化防止されます。