本课题是与上海卓然工程技术有限公司的合作项目，利用我国富有的稀土元素为合金成分，研发新型的HP40合金。

本课题的目的是通过向HP40合金中先添加不同成分稀土元素，通过试验，选择最佳添加元素，并在此基础上通过成分优化选择合适稀土元素的最佳加入量，在保证其力学性能的基础上，更好的提高其高温抗氧性能，并为后期继续添加合适的合金元素提高其高温性能起到指导作用。

本文主要研究了稀土对HP40合金高温循环氧化抗力的影响，并分别采用扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）等手段研究了氧化膜表面形貌以及内部组成结构。氧化实验结果表明稀土的添加有效提高了合金的氧化抗力。未添加稀土元素的试样氧化120h后单位面积氧化增重达到36.45g/m2，而添加稀土元素的试样120h氧化后单位面积氧化增重仅为16.24g/m2，抗氧化能力的得到明显提高。添加稀土元素以后，改变高温氧化过程中氧化膜的生长机制，使得氧化膜生长时元素的扩散以阳离子向外扩散为主转变为氧离子向内扩散为主，新的氧化膜在氧化膜/合金界面处生成，在一定程度上降低了界面处的空洞的形成，提高了氧化膜的剥落抗力。同时添加稀土元素后尖晶石层随着氧化实验的进行剥落较少，试样外氧化膜由外部尖晶石层以及内部氧化铬层组成，同时稀土元素的添加促进了内氧化的生成，降低了氧化膜的生长速度。另外，在添加稀土元素的HP40合金氧化膜内部发现了内氧化。这种内氧化产物钉扎基体，提高了氧化膜的结合强度，进一步改善了氧化膜与基体界面的结合强度。

本文认为具有较高力学性能和抗高温氧化性能，并很好的改善了氧化膜和基体结合强度的合金是在HP40合金中添加稀土元素Y，最佳添加量为0.15%。