镍基单晶高温合金由于其良好的高温机械性能、抗氧化性及组织稳定性,在航空发动机、燃气轮机和核电领域得到了广泛的应用。在高温服役环境下,合金的氧化行为往往会导致表面强度下降并易成为疲劳裂纹萌生的位置。因此,研究合金的高温氧化行为,了解其氧化机制,对提高合金的综合性能具有重要意义。本文选用了我国自主研发的第二代镍基单晶高温合金DD6合金,分别探讨了表面处理状态和温度对合金高温氧化行为的影响。采用扫描电镜、X射线衍射仪和电子探针对不同阶段和状态下的合金进行了检测,分析了合金氧化机制。实验结果表明,不同的表面状态对合金的氧化行为产生了明显的影响:随着表面粗糙度的提高,氧化增重速率逐渐降低,抗氧化能力逐渐增强。1000目砂纸打磨及抛光试样氧化增重曲线出现了转折现象,转折点时间都为10小时,而180目及400目砂纸打磨试样则没有转折现象。180目及400目砂纸打磨试样氧化膜为单层的Al₂O₃,而1000目打磨及抛光试样氧化膜则呈现明显的分层结构,分别为外层的Ni O层,内层的Al₂O₃层,和含有CrTaO₄、CoCr₂O₄等尖晶石相的中间层。粗糙表面促进了连续Al₂O₃由内氧化到外氧化的转变,180目及400目砂纸打磨试样外层氧化物主要为Al₂O₃,而1000目打磨及抛光试样外层氧化物则为NiO。180目及400目砂纸打磨试样表面氧化膜产生了裂纹,而1000目打磨及抛光试样表面则没有发现;合金在180目砂纸打磨状态下出现了再结晶现象,在其他状态下没有出现;经1000目砂纸打磨的合金在850、900℃及950℃都表现出了良好的抗氧化性能,没有氧化膜剥落现象发生;随着温度升高,合金氧化速率逐渐增大;在三个温度下,合金氧化增重曲线都呈现出了明显的分阶段现象,随着温度上升,转折点的时间随之提前,转折点时间分别为100小时、45小时和10小时;在三个温度下,合金氧化膜都呈现明显的分层结构,即外层的NiO层,内层的Al₂O₃层,和中间层的尖晶石相层。