D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1993.01.017 第15卷第4期 北京科技大学学报 Vol.15 No.4 193年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.1993 稀土铁铬铝合金的高温氧化TEM研究 杜国维”袁之良·肖治纲* 摘要：通过透射电镜对Fe-25%C-6%A一RE(富侧)合金氧化行为进行研究，结果表明：经 1200℃恒温2h纯氧中氧化，合金中鲷以六方LaO,微小颗粒沉淀在氧化膜中：一Al03晶粒 的顶端及晶界上，它们阻碍铝向表面扩散，抑制氧化膜的侧向生长；在1200℃/室温之间热 循环氧化历程。稀土组元加快了合金的内氧化.它们以氧化铝、氧化镧形式出现，在靠近氧 化膜/金属界面，立方LO3颗粒平行于晶界并在合金基体上沉积. 关键词：LaO,沉淀，内氧化，热循环氧化 TEM Studies of Oxidized Iron-Chrominum- Aluminium-Rare Earth Alloy Cross Sections Du Guowei Yuan Zhiliang'Xiao Zhigang' ABSTRACT:The oxidation behavior of Fe-25%Cr-6%Al-RE(rich Lanthanum)alloy in pure oxygen at 1 200c has been examined by transmission electron microscopy.It was shown:after oxidation at 1 200c for 2 h Lanthanum in alloy precipitated as hexagonal structure La2O,particles at the top of a-Al2O,grains or the grain boundaries in the oxide scale.The aluminium atoms outward diffusion and the lateral growth of the oxide scale are prenvented:during 1 200C /room temperature thermal cyclic oxidation,rare,earth ele- ments could speed up internal oxidation rate as alumina and lanthanum oxide appeared.A cubic La2O3 particles parallel to the grain boundaries in the alloy. KEY WORDS:La2O,percipitation,internal oxidation,thermal cyclic oxidation 在发展铁铬铝电热合金过程中，人们对合金的氧化膜的晶体结构、形态以及合金中微 量稀土元素对抗氧化的作用进行广泛研究1.根据扫描电镜观察，成分为F℃-20%~ 27%Cr-4%6%A1的合金，在大于1100℃生成的氧化膜（一A120,)通过侧向扩展而起 皱，并显示出一种卷旋形态。它导致氧化膜与合金基体相互分离、并在冷却过程中出现氧 化皮剥落现象3.合金中加人徽量稀土元素，例如La、Y(0.05%~1%)明显地抑制氧化 膜的侧向生长，增强了氧化膜对合金基体的粘附性，有利于提高合金的高温强 *1992-11-12收稿第一作者：男，57岁，副教授 *材料物理系(Department of Materials Physics)第 1 卷 第5 期 4 1, 9 3年 8 月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u m a l o f U n i v e r s i ty o f S e i e n e e a n d T ce h n o l o g y B e ij i n g V o l: 5 N o . 4 A雌 . 1卯 3 稀土铁铬铝合金的高温氧化 T E M 研究 杜 国维 ` 袁之 良 ’ 肖治纲 ’ 摘要: 通过透射电镜对 F , 25 % cr 一 6% lA 一 R (E 富翻 )合金氧 化行 为进行研究 . 结果表明 : 经 120 ℃恒 温 h2 纯氧 中氧化 , 合金 中佣以 六方 L a ZO , 微小顺 拉沉淀在软化膜 中 “一 A 1 2O 3 晶 拉 的顶端及晶界上 . 它们阻碍铝 向表 面扩 散 , 抑 制氧化膜的侧 向生长; 在 1 20 ℃ / 室温之间热 循环 氧化历程 . 稀 土组 元加快了合金 的内氧化 . 它们 以 氧化铝 、 氧化钥 形式 出现 , 在靠近 氧 化膜 / 金属界 面 , 立方 L a 2 0 3 顺粒平行于晶界并在 合金基 体上沉积 . 关健词 : aL ZO , 沉淀 , 内氧 化 , 热循环 氧化 T E M S t u d i e s o f O x id i z e d I r o n 一C h r o m i n u m 一 A l u m i n i u m 一 R a r e E a r t h A ll o y C r o s s S e c t i o n s D “ G ou w ie’ Y’u a n hZ ilI’a gn ’ 万匆口 hZ ig a ” 9 . A BS T R A C T : T h e o x id a t i o n be h a v i o r o f F卜2 5% C卜6 % A I一 R E ( ir e h L a n t h a n u m ) a il o y i n P u re o x y g e n a t 1 2 0 0 ℃ h a s be e n e x a m i n e d b y t r a n s m i s s i o n e lce t r o n m i e r o cs o P y . I t w a s ht o w n : a ft e r o x id a t i o n a t 1 2 0() ℃ of r 2 h L a n t h a n u m i n a l o y P cre iP it a t e d a s h e x a g o n a l s t cru t u re L a 2 0 3 P a r t ic le s a t t h e t o P o f 戊一 A 1 2 0 , gr a i n s o r t h e gr ia n b o u n d a ir e s i n ht e o 元d e sc a l e . T h e a l u m i n i u m a t o m s o u t w a r d d i fu s i o n a n d t h e la t e r al gr o w t h o f the o x id e sc a le a er Per n v e n t e d ; d u ir n g 1 2 0() ℃ / r o o m t e m pe r a t u r e th e mr a l e y c il c o x id a t i o n , r a er , e a r t h e l e - m e n t s e o u ld s ep e d u P i n t e r n a l o x id a t i o n r a t e a s a l u m i n a a n d l a n t h a n u m o x id e a P Pe a er d . A e u b i e L a ZO 3 P a r t i c l e s P a r a ll e l t o th e g r a i n b o u n d a ir e s i n t h e a ll o y . K E Y WO R D S : L a ZO 3 ep r e ip it a t i o n , i n t e r n a l o x id a ti o n , t h e mr a l e y e li e o x id a t i o n 在发展铁铬铝 电热合金过程 中 , 人们对 合金 的氧 化膜的 晶体结 构 、 形态 以 及 合金 中微 量 稀 土 元 家对 抗氧化的 作用 进行广 泛 研究l ’闹 . 根 据扫 描 电镜观察 , 成分 为 F -e 20 % 一 27 % C 卜4 % - 石% lA 的 合金 , 在 大于 1 10 ℃ 生成的 氧化膜 ( : 一 1A 2O 3 )通 过侧向扩 展 而起 皱 , 并显示 出一种 卷旋形 态 。 它导致氧化膜 与合金基体相 互分离 , 并在冷却过程 中出现氧 化皮剥落现象l ’ ,3l 。 合金中加人微量稀 土 元素 , 例如 L瓦 Y .(0 05 % 一 1% )明显地抑制氧化 膜 的 侧 向生 长 , 增 强 了氧 化 膜对 合金 基 体 的粘 附 性【’ · ’ , 4 1 , 有 利 于 提高合 金 的 高温强 * 19 9 2一 1 1一 12 收稿 第 一作 者 : 男 , 57 岁 , 副教授 * 材料物理 系( o e p a r t毗 n t o f M a t e ir a l s p h y s i e s ) DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1993. 04. 017