[发明专利]一种镍基单晶高温合金热腐蚀性能的分析方法

说明书

本公开提供了一种镍基单晶高温合金热腐蚀性能的分析方法，属于合金技术领域。该分析方法包括：提供待分析的镍基单晶高温合金初始试样；对所述初始试样进行热腐蚀试验，获得待分析的试验试样；获取所述试验试样表面区域的形貌图和腐蚀产物分析结果；切割所述试验试样，获得待分析的金相试样；获取所述金相试样的截面形貌图和截面腐蚀层分析结果；结合所述试验试样表面区域的形貌图和腐蚀产物分析结果，以及所述金相试样的截面形貌图和截面腐蚀层分析结果，综合评估镍基单晶高温合金热腐蚀性能。该分析方法可更全面更精准的评估合金的热腐蚀性能，提高热腐蚀性能评估的可靠性。

技术领域

本公开涉及合金技术领域，具体涉及一种镍基单晶高温合金热腐蚀性能的分析方法。

背景技术

镍基单晶高温合金具有优异的力学性能以及良好的抗高温能力，在航空发动机中得到广泛应用。发动机内部结构复杂，无论是发动机的燃烧室、导向叶片、涡轮叶片或涡轮轮盘都是要求材料具有很好的抗高温氧化和抗燃气热腐蚀性能以及良好的冷热疲劳性能。因此，要求材料具有极高的高温承受能力、抗高温氧化及热腐蚀能力、出色的抗蠕变和持久断裂的能力、良好的机械疲劳和热疲劳性能及良好的高、中温综合性能。为了获得更优异的蠕变性能和良好的组织稳定性，新一代高温合金制造中减少了对于Al(铝)、Cr(铬)等可以产生保护性氧化物元素含量的添加，使得合金在较高的服役温度下表现出相对较差的抗氧化和耐热腐蚀性能。

热腐蚀是指镍基单晶合金在高温下的一种加速氧化现象。当单晶合金长期工作在含有S(硫)、V(钒)等燃气和含盐的高温环境时，合金表面会附着上一层含有Na₂SO₄(硫酸钠)、NaCl(氯化钠)、V₂O₅(五氧化二钒)的沉积盐，这些沉积盐会破坏合金表面的保护层而引起合金的热腐蚀现象。合金的热腐蚀会加速涡轮叶片表面裂纹的萌生、扩展，当合金的热腐蚀与蠕变、疲劳交互作用时，会造成叶片的失效，大大降低涡轮叶片的服役寿命和可靠性。传统的热腐蚀性能研究多利用称重法进行热腐蚀动力学研究，或者利用光学显微镜对材料表面进行表征以确定合金的抗热腐蚀性能，但这类方法分析不够全面，对腐蚀层的分析结果不够精确。

因此，亟需提供一种分析更全面、结果更精确的热腐蚀性能分析方法，以更准确地判断镍基单晶高温合金的热腐蚀性能。

所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种镍基单晶高温合金热腐蚀性能的分析方法，通过分析镍基单晶高温合金表面腐蚀层形貌图和腐蚀产物，以及截面腐蚀层形貌图和腐蚀产物，确定镍基单晶高温合金材料的腐蚀过程，进而更加准确精细的评估镍基单晶高温合金的腐蚀性能。

为实现上述发明目的，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的第一个方面，提供一种镍基单晶高温合金热腐蚀性能的分析方法，包括：

提供待分析的镍基单晶高温合金初始试样；

对所述初始试样进行热腐蚀试验，获得待分析的试验试样；

获取所述试验试样表面区域的形貌图和腐蚀产物分析结果；

切割所述试验试样，获得待分析的金相试样；

获取所述金相试样的截面形貌图和截面腐蚀层分析结果；

结合所述试验试样表面区域的形貌图和腐蚀产物分析结果，以及所述金相试样的截面形貌图和截面腐蚀层分析结果，综合评估镍基单晶高温合金热腐蚀性能。

在本公开的一种示例性实施例中，对所述初始试样进行热腐蚀试验，获得待分析的试验试样包括：

预热初始试样；