《表1 GH984G合金在700℃蒸汽条件下氧化不同时间后氧化层表面成分EDS分析》

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《GH984G合金在700℃水蒸气中的氧化行为》

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GH984G合金在700℃蒸汽条件下氧化不同时间后，氧化层表面形貌的SEM像如图3所示。从图3a可以看出，经100 h氧化后样品表面已形成完整的氧化层，但氧化层仍呈现出样品制备过程中留下的打磨痕迹，表明氧化层较薄。从图3b可以看出，长度约200 nm的针片状氧化物细密、均匀地分布于氧化层表面，呈绒毛状。EDS分析发现这层较薄的氧化层表面富Cr，尽管表面已形成完整氧化层，但较薄的氧化层使EDS分析仍受基体成分影响，氧化层中的Fe、Ni含量较高，如表1所示。结合XRD分析可知，针片状氧化物为Cr2O3。与粒状氧化物相比，针片状氧化物更易于形成致密的氧化层，降低O2-的内扩散速率。从图3c和d可见，300 h氧化后针片状氧化物显著长大，但氧化层仍能观察到打磨痕迹且样品表面沿打磨痕迹出现随机分布的由胞状氧化物组成的氧化物带。同时，在胞状氧化物表面还观察到针片状氧化物，表明针片状氧化物团聚化形成胞状氧化物。EDS分析发现氧化层中Cr含量显著提高，Fe、Ni含量显著降低，表明氧化层富Cr且氧化层较薄使EDS分析仍受基体成分影响。同时，由于胞状氧化物处氧化层较厚，受基体影响较小，EDS分析发现胞状氧化物中Cr含量显著高于氧化层中Cr含量，Fe、Ni含量显著降低。结合XRD分析可知，胞状氧化物也为Cr2O3。500 h氧化后样品表面出现大量的胞状Cr2O3且胞状氧化物开始相互连接形成局部连续、致密的Cr2O3外氧化层，且氧化层中Cr含量进一步升高，而只含有少量Fe、Ni。从图3g和h可见，1000 h氧化后样品表面形成连续的胞状Cr2O3外氧化层，但仍能观察到打磨痕迹，EDS分析表明外氧化层具有高Cr含量，Fe、Ni含量进一步降低。从图3i和j可见，2000 h氧化后样品表面形成连续的Cr2O3外氧化层，打磨痕迹消失，外氧化层Cr含量进一步提高。