《表1 扩散与渗透拟合参数》

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《Ti40合金的高温氧化动力学研究》

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Ti40合金在773~873 K和973~1 273 K的氧化数据分别见图1和图2。通过对文献分析可知873 K时的氧化深度约为6μm，以此为该温度区间的氧化目标深度，氧化产物主要为V2O5。通过数据库查到氧化物V2O5的标准热力学参数ΔH=-1 550.00 k J/mol，ΔS=130 J/（mol·K）[14]。将对应的参数代入模型公式（1）和（4）中，通过origin软件中的Non-linear Curve Fit对动力学曲线进行拟合，分别得到图1中的曲线和表1的拟合结果。对比可知，Ti40合金在773~873 K的氧化数据采用扩散控速模型拟合后得到的相关系数平方R2达到0.987 9，远高于界面反应模型的拟合结果，说明在该温度段合金的氧化过程主要是受内扩散所控制，其表观活化能ΔEd为262.20 k J/mol。1 273 K时氧化层厚度大约为500μm，以此为该温度区间的氧化目标深度。主要产物为Ti O2，其标准热力学参数为ΔH=-944.75 k J/mol，ΔS=50.333 52 J/（mol·K）[15]。通过上面的拟合方法得到拟合曲线和相关数据，对比可知，Ti40合金在973~1 273 K的氧化数据采用界面反应控速模型拟合后得到相关系数的平方R2为0.982 4，远高于内扩散控速模型，说明Ti40合金在该温度段的氧化过程主要是受界面反应所控制，其表观活化能ΔEr=155.67 k J/mol。