《表1 800℃和900℃下Mar-M247合金的氧化速率常数》

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《镍基铸造高温合金Mar-M247的高温氧化行为》

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图2为Mar-M247合金在800℃和900℃下氧化增重的平方（ΔM2）与氧化时间（t）的关系曲线。由图可见，在两个试验温度下，合金氧化增重的平方与氧化时间成正比，说明该合金的氧化规律符合抛物线规律。另外，两个温度下直线都出现了一个转折点，也就是说有两个不同的k（抛物线速率常数）值（表1），表明氧化反应期间氧化机制发生了变化。氧化初期，气相氧接触合金材料表面发生吸附（物理吸附使分子氧变成原子氧，化学吸附进一步使原子氧变成O-）并离子化成O2-与金属离子结合形成氧化物晶核[13]，晶核逐渐长大形成氧化薄膜，所以在这一时期氧化速率较快。氧化膜形成后，金属基体和外部氧被分隔开来，此时，氧化过程通过氧化膜扩散传质来发生。根据瓦格纳的氧化膜抛物线生长动力学理论，此时氧化速率由通过氧化膜的正离子和负离子的扩散速率来决定[13]，因此这一时期氧化速率较为缓慢。