抗热氧化试验

检测项目

氧化动力学参数：

• 氧化速率：k_p值（g²/cm⁴/h，参照ASTMG54）
• 时间-温度依赖性：活化能Q（kJ/mol，参照ISO11341）
• 重量变化率：ΔW/A（mg/cm²，参照DIN50905）

重量变化分析：

• 重量损失率：≤0.5mg/cm²/h（参照GB/T13303）
• 氧化增量：Δm/m₀（%，参照ASTMG54）
• 氧化周期稳定性：循环次数≥100（参照ISO9227）

微观结构评价：

• 氧化膜厚度：d（μm，参照GB/T10125）
• 晶粒尺寸变化：平均尺寸≤50μm（参照ASTME112）
• 孔隙率：≤5%（参照ISO4516）

化学成分变化：

• 元素氧化程度：氧化物层O含量（wt%，参照GB/T223）
• 合金元素损耗：Al、Cr偏差±0.1wt%（参照ASTME415）
• 碳化物析出：析出相密度≥10³/mm²（参照ISO4967）

机械性能变化：

• 屈服强度：≥355MPa（参照GB/T228.1）
• 硬度变化：HV值变化率≤10%（参照ASTME384）
• 断裂韧性：K_IC值（MPa·m½，参照ISO12135）

氧化膜特性：

• 粘附性评级：等级≥B（参照ASTMD4541）
• 热膨胀系数匹配：Δα≤2×10⁻⁶/K（参照ISO11359）
• 保护性指数：P值≥0.8（参照DIN50905）

表面形态分析：

• 粗糙度变化：Ra值≤0.8μm（参照ISO4287）
• 裂纹密度：裂纹长度/mm≤0.1（参照GB/T13298）
• 氧化层均匀性：厚度偏差±5%（参照ASTMB487）

腐蚀产物分析：

• 氧化物相组成：XRD峰强度比（参照ISO14703）
• 有害元素富集：S、Cl含量≤0.01wt%（参照GB/T20123）
• 剥落倾向：剥落质量损失≤1mg/cm²（参照ISO17475）

热循环影响：

• 热疲劳寿命：循环次数≥500（参照ASTME606）
• 残余应力：σ_res≤50MPa（参照ISO15579）
• 氧化层剥落温度：T_d≥800°C（参照GB/T13303）

环境模拟参数：

• 气氛控制：O₂浓度20±0.5%（参照ISO11844）
• 温度梯度：ΔT≤5°C（参照ASTME220）
• 湿度影响：RH≤10%（参照DIN50017）

检测范围

1.高温合金：镍基合金如Inconel718，重点检测氧化膜厚度和粘附性。

2.不锈钢：奥氏体钢如304L，侧重氧化速率和表面裂纹密度。

3.陶瓷材料：氧化锆基陶瓷，重点分析重量变化率和热膨胀匹配。

4.涂层材料：热障涂层如YSZ，检测氧化层均匀性和剥落倾向。

5.钛合金：Ti-6Al-4V，侧重氧化动力学参数和元素损耗。

6.铝合金：7075-T6，重点检测氧化增量及机械性能变化。

7.复合材料：C/SiC纤维增强，检测孔隙率和热循环寿命。

8.耐火材料：氧化铝砖，侧重重量损失率和热疲劳寿命。

9.金属间化合物：TiAl合金，重点分析氧化膜特性和残余应力。

10.功能梯度材料：NiCrAlY基梯度层，检测环境模拟参数及化学成分变化。

检测方法

国际标准：

• ASTMG54-2020高温氧化试验标准方法
• ISO9227-2022腐蚀试验人造气氛盐雾试验
• DIN50905-2018金属材料氧化行为测定

国家标准：

• GB/T13303-200X钢抗氧化性能试验方法
• GB/T10125-2021人造气氛腐蚀试验盐雾试验
• GB/T228.1-2021金属材料拉伸试验

方法差异说明：ASTMG54采用固定温度梯度，而GB/T13303允许变温循环；ISO9227标准盐雾浓度高于GB/T10125；DIN50905的氧化速率计算方式与ASTMG54存在试样尺寸差异。

检测设备

1.高温炉：ThermcraftX-42（温度范围：室温至1500°C，精度±1°C）

2.热重分析仪：NetzschSTA449F3（量程：0.1μg-100mg，温度精度±0.5°C）

3.扫描电子显微镜：HitachiSU5000（分辨率：1.0nm，加速电压0.5-30kV）

4.X射线衍射仪：BrukerD8Advance（角度范围：5-80°2θ，步进0.02°）

5.光学显微镜：OlympusBX53M（放大倍数：50-1000X，数码分辨率5MP）

6.表面粗糙度测试仪：MitutoyoSJ-410（测量范围：0.05-360μm，精度±0.01μm）

7.硬度计：WilsonVH1150（载荷范围：10-1000g，HV精度±1%）

8.万能试验机：Instron5985（载荷范围：0.02-300kN，精度±0.5%）

9.气氛控制系统：Eurotherm3504（气体流量：0.1-10L/min，浓度控制±0.1%）

10.温度控制器：OmegaCNi3244（温度范围：0-1600°C，稳定性±0.3°C）

11.样品制备设备：StruersTegramin-30（研磨粒度：0.25-120μm，自动抛光）

12.数据采集系统：NationalInstrumentscDAQ-9189（采样率：100kHz，通道数32）

13.腐蚀试验箱：Q-LabQ-FOGCCT1100（盐雾沉降率：1-2mL/80cm²/h，温度范围：25-60°C）

14.光谱仪：ThermoFisheriCAP7400（检测限：0.0001%，波长范围：165-900nm）

15.热像仪：FlirT865（温度范围：-40-1500°C，热灵敏度

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

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。

以上是与"抗热氧化试验"相关的简单介绍，具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。