Fe22Cr5Al3Mo-xY合金在模拟LOCA下的高温蒸汽氧化行为

作者:孙蓉蓉; 姚美意*; 王皓瑜; 张文怀; 胡丽娟; 仇云龙; 林晓冬; 谢耀平; 杨健; 董建新; 成国光
来源:金属学报, 2023, 59(07): 915-925.

摘要

利用带蒸汽发生器的同步热分析仪对Fe22Cr5Al3Mo-x Y (x=0、0.15,质量分数,%)合金分别进行1000和1200℃下恒温2 h的高温蒸汽氧化实验。采用XRD、FIB、EDS和TEM观察分析氧化前后样品的显微组织、晶体结构和成分。结果表明,添加0.15%Y使FeCrAl合金在1000℃下的氧化增重速率增大,但可降低FeCrAl合金在1200℃下的氧化增重速率,同时还可以抑制氧化膜表面脊状形貌的形成,并提高了合金氧化膜的厚度均匀性以及界面平整度;2种合金在1000和1200℃的高温蒸汽下恒温2 h后形成的氧化物膜均为α-Al2O3,在Al2O3膜中平行于氧化膜/基体(O/M)界面的Fe、Cr富集区为hcp-(Cr,Fe)2O3;Fe22Cr5Al3Mo-0.15Y合金在1200℃下恒温2 h后氧化膜中朝向基体一侧生长的富Y氧化物中存在AlYO3、Y2O3和Fe(Cr,Al)2O4尖晶石氧化物。从Y影响氧化膜显微组织演化的角度探讨了Y对不同温度下FeCrAl合金氧化行为的影响机制。