含钇镍基单晶高温合金

1100 °C 氧化 200 h 基体少退化

痕量钇通过促进氧化铝保护层快速形成，抑制基体退化，显著减少无γ′层厚度。

Hui, Xu · Xinyue, Ye · 王恩会 · Guo, Chunyu · Zhou, Linlin · 张延玲 · 杨涛 · 赵云松 · 杨树峰 · 侯新梅

Journal of Materials Science and Technology 2027

参数信息

氧化温度

1100 °C

氧化时间

200 h

钇添加量（最佳）

0.011 wt.%

钇添加量（过量）

0.033 wt.%

技术优势

快速形成氧化铝保护层

孤立 Y 原子稳定含 Al 局域构型，降低 Al 脱附能垒，提高生成 Al2O3 的热力学驱动力，使保护性 Al2O3 层更快形成，从而抑制基体退化。

抑制基体显微组织退化

快速形成的 Al2O3 保护层阻止了 γ′ 形成元素的外扩散，从而减少了无 γ′ 层和少 γ′ 层的厚度。

最佳添加量已明确

0.011 wt.% Y 是最佳添加量；过量（0.033 wt.%）会形成 Y-Y 团簇，削弱有益效果并延迟 Al2O3 形成。

应用场景

• 燃气轮机叶片：减少基体退化，延长叶片在高温氧化环境下的服役寿命。
• 航空发动机热端部件：快速形成保护性 Al2O3 层，提高热端部件的抗氧化能力。
• 高温氧化防护：痕量 Y 促进保护性 Al2O3 层快速形成，抑制氧化退化。
• 高温结构材料：抑制基体无 γ′ 层增厚，维持高温结构稳定性。