摘要：目的提高燃气轮机叶片材料镍基高温合金GH80A的抗高温氧化性能。方法利用强流脉冲电子束(High-Current Pulsed Electron Beam,HCPEB)技术对GH80A合金进行表面处理。研究HCPEB辐照前后GH80A的微观结构变化及在850℃恒温氧化后的氧化动力学行为及氧化机制。利用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜对HCPEB诱发的微观结构和氧化产物进行了表征。结果HCPEB辐照后,GH80A合金表面发生熔化,形成厚约3μm的重熔层,重熔层内形成大量的位错滑移,且晶粒明显得到细化。850℃高温氧化实验结果表明,氧化100 h后,原始样品氧化增重最大,生成的氧化膜较厚,且存在大量裂纹,所生成的Cr2O3发生了挥发,导致氧化膜疏松多孔,基体发生了严重的内氧化。HCPEB辐照20次后,样品氧化增重最小,100 h氧化后形成的氧化膜主要由外层TiO2和内层Cr2O3构成。外层连续致密的TiO2抑制了保护性氧化膜Cr2O3的挥发,因此生成的Cr2O3氧化膜连续、致密、无剥落,对基体起保护作用。结论HCPEB辐照后,GH80A合金的抗高温氧化性能明显提升,20次辐照样品的抗高温氧化性能最佳。

关键词：强流脉冲电子束 镍基高温合金gh80a 微观结构 抗高温氧化性能 

单位：江苏大学材料与科学工程学院; 江苏镇江212013; 江苏大学先进制造与现代装备技术工程研究院; 江苏镇江212013; 南京理工大学理学院; 南京210049