[发明专利]镍基单晶高温合金热腐蚀性能的试验方法

说明书

本公开涉及一种镍基单晶高温合金热腐蚀性能的试验方法，属于热腐蚀试验领域。该试验方法包括：提供多个待试验的镍基单晶高温合金试验件；提供多个不同盐溶液，其中一个或多个盐溶液包括钒元素；利用各盐溶液在各试验件表面沉积一层预设质量的盐膜，并对带有盐膜的各试验件进行热腐蚀试验以获取试验数据；根据热腐蚀试验的试验数据，确定热腐蚀速率常数。本公开一方面补充了含有钒元素的盐溶液对试验件进行热腐蚀试验，提供了更加贴合高温合金实际服役环境的试验环境，提高了试验的可靠性；另一方面，精准控制试验件表面的盐膜含量，从而获取准确的试验数据，有利于进行热腐蚀性能的定量分析，提高了试验的准确性与可重复性。

技术领域

本公开涉及热腐蚀试验领域，具体而言，涉及一种镍基单晶高温合金热腐蚀性能的试验方法。

背景技术

镍基单晶高温合金具有优异的高温力学性能、抗氧化与腐蚀性能，被广泛用于航空或工业发动机涡轮叶片制造。为了获得更优异的蠕变性能和良好的组织稳定性，新一代高温合金制造中减少了对于Al(铝)、Cr(铬)等可以产生保护性氧化物元素含量的添加，使得合金在较高的服役温度下表现出相对较差的抗氧化和耐热腐蚀性能。

热腐蚀是指镍基单晶合金在高温下的一种加速氧化现象。当单晶合金长期工作在含有S(硫)、V(钒)等燃气和含盐的高温环境时，合金表面会附着上一层含有Na₂SO₄(硫酸钠)、NaCl(氯化钠)、V₂O₅(五氧化二钒)的沉积盐，这些沉积盐会破坏合金表面的保护层而引起合金的热腐蚀现象。合金的热腐蚀会加速涡轮叶片表面裂纹的萌生、扩展，当合金的热腐蚀与蠕变、疲劳交互作用时，会造成叶片的失效，大大降低涡轮叶片的服役寿命和可靠性。因此，亟需提供一种贴合实际服役环境的热腐蚀环境，以对镍基单晶高温合金进行热腐蚀试验。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种镍基单晶高温合金热腐蚀性能的试验方法，以在贴合实际服役环境的热腐蚀环境中对镍基单晶高温合金进行热腐蚀试验。

根据本公开的一个方面，提供一种镍基单晶高温合金热腐蚀性能的试验方法，包括：

提供多个待试验的镍基单晶高温合金试验件；

提供多个不同盐溶液，其中一个或多个所述盐溶液包括钒元素；

利用各盐溶液在各所述试验件表面沉积一层预设质量的盐膜，并对带有盐膜的各试验件进行热腐蚀试验以获取试验数据，

根据所述热腐蚀试验的试验数据，确定热腐蚀速率常数。

在本公开的一种示例性实施例中，所述多个不同盐溶液包括：

第一盐溶液，包括Na₂SO₄；

第二盐溶液，包括Na₂SO₄以及NaCl；

第三盐溶液，包括Na₂SO₄、NaCl以及V₂O₅。

在本公开的一种示例性实施例中，在所述第三盐溶液中，所述V₂O₅的重量比例为1～15％。

在本公开的一种示例性实施例中，在所述第三盐溶液中，所述Na₂SO₄的重量比例为75％，所述NaCl的重量比例为20％，所述V₂O₅的重量比例为5％。