周长海， 李学伟

(黑龙江科技大学 材料科学与工程学院，哈尔滨150022)

0 引 言

Ni-20Cr 基合金是可以在高温下长时间使用的合金之一，已经被商业化很多年。直到目前，以其为合金基体体系的高温材料仍旧在进行深入研究。Ni-Cr合金应用的一个重要性能是抗高温氧化，因此，为了研究方便，Ni-20Cr 合金一直被用来作为模型合金，研究其在不同环境、温度等外界条件下的高温氧化行为［1－4］。Ni-Cr 合金的高温氧化膜形貌、结构、生长与很多因素有关，包括Cr 含量、合金增强元素、表面预处理、氧化时间、温度及氧压等［5－7］。对于Ni-20Cr 二元合金，一种稳态的氧化膜生成，氧化膜由外层NiO，内层尖晶石NiCr2O4氧化物岛或层及Cr2O3层［5，8－9］，通常，氧化膜不能仅仅由Cr2O3层组成［10－11］。只有当Ni-20Cr 合金为细晶组织、含有稀土元素或有弥散氧化物增强时，其高温氧化膜可形成单一的Cr2O3层［12－13］。笔者研究通过金相砂纸磨削试件表面，制备出具有不同表面粗糙度的Ni-20Cr 合金表面，然后进行高温氧化实验，对不同表面粗糙度下Ni-20Cr 合金高温氧化动力学及氧化膜剥落机制进行研究。

1 实验材料与方法

名义成分的Ni-20Cr(质量分数)合金通过真空熔炼制得，通过能谱(EDX)获得其实际成分为Ni-20.1Cr。将合金线切割成2 mm×6 mm×12 mm 试样，进行退火稳定其组织。通过不同号的金相砂纸预制不同表面粗糙度的合金试样，采用砂纸对应砂粒的尺寸分别为90、10 和2.5 μm。氧化之前，试样放入丙酮溶液中超声波清洗，吹干后用于实验。

采用热重方法，在空气、900 ℃下进行氧化实验，获得氧化动力学曲线。实验过程中，将试样放在石英玻璃管里，以收集可能剥落的氧化膜。……