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高温氧化增重测试

检测项目

氧化速率测定:

  • 增重百分比:重量变化量(Δm,mg/cm²)、氧化速率常数(k_p,g²/cm⁴·s)(参照ASTM G54)
  • 时间依赖曲线:增重随时间变化斜率、稳态氧化时间(h)
氧化膜特性分析:
  • 氧化层厚度:平均厚度(μm)、厚度分布偏差(±5%)
  • 膜致密性评级:剥落倾向指数(1-5级)、孔隙率(%)
温度影响评估:
  • 温度范围测试:最低/最高耐受温度(°C)、温度梯度影响(ΔT/°C)
  • 保温时间效应:临界保温时间(h)、时间-增重相关性(R²≥0.95)
气氛控制测试:
  • 氧气分压:氧气浓度(vol%)、分压控制精度(±0.1 atm)
  • 气氛组成影响:惰性气体比例(%)、氧化介质选择性
微观结构演变:
  • 晶粒尺寸变化:平均晶粒尺寸(μm)、晶界氧化深度(μm)
  • 相转变分析:新相形成比例(wt%)、相稳定性评级
循环氧化性能:
  • 热循环次数:最大循环数(次)、重量损失率(%/cycle)
  • 冷热冲击抗力:温度变化速率(°C/min)、剥落面积百分比(%)
应力氧化行为:
  • 施加应力影响:应力水平(MPa)、氧化速率增幅(%)
  • 蠕变-氧化交互:蠕变应变(%)、氧化层裂纹密度(cracks/mm²)
成分相关性测试:
  • 合金元素作用:关键元素含量(wt%,如Cr≥20%)、氧化速率抑制效率(%)
  • 杂质影响:杂质上限(ppm)、氧化加速因子
表面形貌观察:
  • 氧化膜形貌:表面粗糙度(Ra,μm)、氧化物颗粒尺寸(nm)
  • 界面完整性:基体-氧化层结合强度(MPa)、裂纹扩展速率(mm/h)
长期耐久性预测:
  • 寿命估算:氧化失效时间(h)、加速因子计算
  • 环境模拟:湿度影响(RH%)、腐蚀介质协同效应

检测范围

1. 不锈钢材料:奥氏体316L及双相不锈钢,重点检测高温氧化增重速率和氧化膜稳定性

2. 镍基高温合金:Inconel 718等牌号,侧重循环氧化测试中的重量损失和剥落行为

3. 陶瓷涂层:热障涂层如YSZ,检测氧化增重与基体界面失效机制

4. 钛合金:Ti-6Al-4V等航空航天材料,评估高温氧化速率及微观相变

5. 钴基合金:医疗植入材料,关注生物环境模拟下的氧化增重和毒性释放

6. 铝合金:汽车发动机部件用材,检测氧化膜厚度和耐热性

7. 铜合金:散热器材料,侧重气氛控制下的氧化增重行为和热导率衰减

8. 高温合金:燃气轮机叶片材料,强调长期氧化性能预测和应力氧化交互

9. 金属基复合材料:SiC增强铝基材料,检测界面氧化和增重分布均匀性

10. 贵金属涂层:铂族金属镀层,评估纯氧化环境下的增重最小化性能

检测方法

国际标准:

  • ASTM G54 高温氧化试验标准方法
  • ISO 11356 材料高温氧化速率测定规程
  • JIS H 8601 铝合金氧化行为测试方法
国家标准:
  • GB/T 13303 钢的抗氧化性能试验方法
  • HB 5258 航空材料高温氧化试验规范
  • YS/T 1182 有色金属高温氧化测试标准
方法差异说明:ASTM强调气氛控制精度±0.1%,而GB/T侧重温度均匀性±2°C;ISO使用连续重量记录,JIS采用间断采样;HB规范添加航空特有应力加载

检测设备

1. 高温管式炉:TF-1500型(温度范围200-1500°C,精度±1°C)

2. 微量天平:MA-500型(称量范围0.001mg-500g,精度±0.001mg)

3. 气氛控制系统:ACS-300型(氧气浓度0-100%可调,流量控制±0.1L/min)

4. 扫描电子显微镜:SEM-4500型(分辨率1nm,氧化层形貌观察)

5. X射线衍射仪:XRD-6000型(相分析精度±0.01°,氧化产物鉴定)

6. 温度记录仪:TR-100型(采样率0.1秒,温度曲线记录)

7. 样品夹具系统:SF-200型(陶瓷材质,耐温1600°C)

8. 数据采集单元:DAQ-800型(多通道输入,实时增重数据处理)

9. 冷却装置:CD-350型(冷却速率10-100°C/min)

10. 硬度测试仪:HV-120型(载荷范围10-1000g,氧化后硬度测量)

11. 金相制备系统:MP-500型(研磨抛光精度±0.1μm)

12. 气氛分析仪:GA-700型(氧气传感器精度±0.01%)

13. 热循环试验机:TC-400型(循环温度-100至1200°C,升温率20°C/s)

14. 应力加载设备:SL-600型(载荷范围0-1000N,精度±0.1N)

15. 显微硬度计:MH-300型(测试深度0.1-100μm)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

高温氧化增重测试
其他检测

中析研究所可进行各种检测分析服务,包括不限于:标准试验,非标检测,分析测试,认证设计,产品验收,质量内控,矢量分析,内部控制,司法鉴定等。可出具合法合规、具有公信力的第三方检测报告。