金属热处理

作者：王居庄, 吴涛, 田林海, 林乃明, 王振霞, 秦林, 吴玉程

单位：1.太原理工大学 材料科学与工程学院, 山西 太原 030024; ；2.山西电子科技学院(筹) 新能源与材料工程学院, 山西 临汾 041000; ；3.合肥工业大学 材料科学与工程学院, 安徽 合肥 230009

关键词：第一壁材料,自钝化合金,双辉等离子体表面冶金技术,高温抗氧化

基金：国家自然科学基金(52020105014)

为防止或缓解钨氧化,用双辉等离子体表面冶金技术在纯钨基材表面制备了W-Cr-Y自钝化合金层。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对合金层的组织和相结构进行了分析,并在模拟发生核聚变发电站冷却失效事故时的高温大气环境下对合金层的抗氧化性能进行了研究。结果表明,制备温度为800、900、1000和1100 ℃时,均成功地在纯钨表面形成了由W(Cr, Y)固溶体构成的厚度超过20 μm的W-Cr-Y合金层。制备温度为1000 ℃时合金层厚度达到了35 μm,表面光滑致密,合金层与纯钨基体呈现良好、无缺陷的冶金结合。制备温度较低(800 ℃和900 ℃)时,合金层在1000 ℃氧化10 h后的表面未形成连续的自钝化合金层,抗氧化性能较差。制备温度较高(1000 ℃和1100 ℃)时,合金层在氧化后形成了致密平整的氧化层,且制备温度为1000 ℃时合金层氧化后的质量增加最小,抗氧化效果最优。

来源：2023年第1期

《金属热处理》期刊编辑部

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