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MoNbVTax系难熔高熵合金的高温氧化行为与机理

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通过将MoNbVTax(x=0、0.3、0.5、0.7和1)试样置于800℃的大气环境下进行不同时间的氧化试验,研究了氧化时间和Ta含量对合金氧化性能及机理的影响.结果发现,随着氧化时间延长,氧化产物发生熔化/气化,表面氧化层逐渐变厚开裂.Ta含量增加增强了高熵合金特有的缓慢扩散效应,抑制了O元素在合金内的扩散,降低了富易气化元素(V)/易氧化区域的含量,减少了O的扩散通道,合金的高温抗氧化性能逐渐提高.此外,Ta氧化物化学稳定性更高,开裂倾向更小,提高了氧化层的致密度,抑制了氧化层的扩散开裂.
High Temperature Oxidation Behavior and Mechanism of MoNbVTax Refractory High Entropy Alloy
The oxidation test of MoNbVTax(x=0、0.3、0.5、0.7 and 1)was carried out for different duration under atmosphere at 800℃,and effects of oxidation time and Ta contents on oxidation behavior and mechanism of the alloy were investigated.The results indicate that with increasing in oxidized time,the melt or vaporization of oxydate occurrs,leading to the thickening and cracking of oxidation layer.As Ta content increases,the unique slow diffusion effect of high entropy alloy is enhanced,and the diffusion of oxygen elements is suppressed,reducing volume fraction of V-rich area or easily oxidized region,as well as diffusion channel of oxygen,resulting in the enhancement of high temperature oxidation resistance.Moreover,Ta oxide possesses a higher chemical stability to reduce the cracking ten-dency,which improves the density of oxide layer and inhibits the diffusion cracking of oxidation layer.

Refractory High Entropy AlloyHigh Temperature Oxidation BehaviorAnti-oxidation Mechanism

余圣、刘家言、李龙丰、郑伟杰、吕书林、吴树森、王锦程、郭威

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华中科技大学材料科学与工程学院,材料成形与模具技术全国重点实验室,武汉 430074

西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安 710072

深圳华中科技大学研究院,深圳 518057

难熔高熵合金 高温氧化行为 抗氧化机理

国家自然科学基金资助项目湖北省自然科学基金资助项目深圳市科技计划资助项目西北工业大学凝固技术国家重点实验室开放基金资助项目

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2024

特种铸造及有色合金
中国机械工程学会铸造分会

特种铸造及有色合金

CSTPCD北大核心
影响因子:0.481
ISSN:1001-2249
年,卷(期):2024.44(2)
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