摘要：CuAl10Ni5Fe4合金是一種銅基高溫合金，具有良好的高溫強度和抗氧化性能，在航空航天、能源等領域有廣泛應用。本研究旨在研究CuAl10Ni5Fe4合金在高溫下的氧化行為和其對機械性能的影響。通過真空感應熔煉法制備CuAl10Ni5Fe4合金試樣，并采用高溫氧化實驗和力學性能測試等方法對其進行表征。利用掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀和力學測試機等設備對合金的氧化層形貌、相組成和力學性能進行分析。

1. 引言

CuAl10Ni5Fe4合金是一種重要的銅基高溫合金，具有優異的高溫力學性能和抗氧化性能，被廣泛應用于高溫環境下的結構件和零部件。了解CuAl10Ni5Fe4合金在高溫氧化條件下的行為和機械性能對于其應用性能的提升具有重要意義。

2. 實驗方法

2.1 材料制備

采用真空感應熔煉法制備CuAl10Ni5Fe4合金試樣，并通過熱壓成型得到標準試樣。

2.2 高溫氧化實驗

將CuAl10Ni5Fe4合金試樣置于高溫氧化爐中，在不同溫度和時間條件下進行氧化處理。通過稱量質量變化和表面形貌觀察分析合金的氧化行為。

2.3 掃描電子顯微鏡觀察

利用掃描電子顯微鏡觀察CuAl10Ni5Fe4合金在高溫氧化后的表面形貌和氧化層結構，分析氧化層的厚度和形貌特征。

2.4 X射線衍射儀分析

采用X射線衍射儀分析CuAl10Ni5Fe4合金在高溫氧化后的相組成和晶體結構演變，確定氧化層中的相變情況。

2.5 力學性能測試

利用力學測試機進行拉伸和硬度測試，評估CuAl10Ni5Fe4合金在高溫氧化后的力學性能變化。

3. 結果與討論

通過高溫氧化實驗發現，CuAl10Ni5Fe4合金在高溫下形成了致密的氧化層，氧化層的厚度隨溫度和時間的增加而增加。掃描電子顯微鏡觀察結果顯示，氧化層由外至內分為外氧化層、中間轉變層和內金屬基體，氧化層的形貌特征隨溫度和時間的變化而變化。X射線衍射儀分析結果表明，氧化層中出現了CuO、Al2O3、NiO等氧化物相。力學性能測試結果顯示，高溫氧化使CuAl10Ni5Fe4合金的強度和硬度降低。

4. 結論

本研究通過對CuAl10Ni5Fe4合金的高溫氧化行為和機械性能進行研究，揭示了其在高溫氧化條件下的表現和性能變化規律。研究結果對于優化CuAl10Ni5Fe4合金的高溫應用具有重要意義。