杏彩体育:镍基合金高温氧化磨损：Inconel 690和Ha

　　Inconel 690是一种Ni-Cr-Fe合金，具有出色的高温氧化、抗腐蚀和热稳定性能，同时还表现出卓越的抗晶间腐蚀和抗晶间应力腐蚀能力。在核电站应用近三十年中，未观察到侧应力腐蚀现象，因此是目前最适合用于压水堆核电站蒸汽发生器传热管的材料。

　　Inconel 625和Inconel 690合金在高温环境中的氧化和磨损行为已经得到广泛研究，它们在苛刻条件下展现出卓越的耐氧化和耐磨损性能。合金的耐磨损性能与表面氧化膜的形成密切相关，氧化膜的厚度和致密性将影响合金的耐磨性。在摩擦过程中形成的“釉层”能有效减少合金的磨损，提高其耐磨性。合金的耐氧化性能也受到表面氧化膜的影响，Cr与O反应生成保护性的Cr₂O₃氧化层，有效地阻挡氧气进入合金基体，提高合金的抗氧化性能。尽管对Hastelloy N合金在熔盐环境中的腐蚀有很多研究，但对这三种镍基合金在高温氧化磨损方面的研究尚未见报道。

　　1在模拟回转煅烧炉服役环境中，经过25小时的高温摩擦，三种镍基合金的质量损失程度不同，由小到大依次为：Inconel 625 Inconel 690 Hastelloy N。因此，Inconel 625合金表现出最优异的耐高温氧化磨损性能。

　　2 Inconel 625合金在高温摩擦后形成的氧化膜呈三层结构：外层为疏松的Ni-Cr-O层，中间层为致密的Ni-Cr-O层，内层为连续致密的Cr₂O₃层。Cr₂O₃氧化层与合金基体交界处呈锯齿状，提高了氧化膜与基体的附着性。在氧化层的顶部，形成了由磨料和金属氧化物压实而成的摩擦“釉层”，有效提升了合金的耐氧化磨损性能。因此，该合金在600 ℃时表现出最佳的耐高温氧化磨损性能。

　　3 Inconel 690合金在高温摩擦后形成的氧化膜主要由NiCr₂O₄和(Fe, Cr)₂O₃组成。然而，氧化膜严重剥落，破坏了其完整性，无法有效保护基体。此外，该合金显示出明显的沿晶腐蚀和内氧化，促使在高温氧化摩擦过程中合金质量大量损失。

　　4 Hastelloy N合金在高温摩擦中主要生成MoO₃。由于MoO₃在高温下易挥发，在氧化膜表面形成大量微孔，导致氧化膜出现裂纹和剥落，因此该合金在600 ℃时表现出最差的耐高温氧化磨损性能。

　　5 Inconel 690和Hastelloy N合金的氧化磨损机制相似，即在合金表面与氧气反应生成氧化物，但随后在磨料的作用下，氧化物被去除，新暴露的表面再次被氧化、磨损，循环往复，导致合金失重不断增加。