K438鎳基高溫合金Al-Si涂層的制備及抗氧化性研究.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端部件長期受到高溫環(huán)境的侵蝕，在高性能的航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制中，單靠改進(jìn)冷卻技術(shù)、合金的制造工藝等方式是難以滿足高溫環(huán)境下部件本身所需的抗氧化能力，目前解決這一問題的方式是施加高溫合金防護(hù)涂層來提高合金的抗高溫氧化能力，研究指出，改性的Si化物涂層不僅制備工藝簡單，還具有良好的抗高溫氧化能力，研究意義重大。
　　本文采用兩步法即料漿Si，包埋Al的方式在K438基體表面制備了Al-Si涂層，并利用包埋法制備了單一的滲Al

2、涂層。利用XRD、SEM、EDS等分析檢測(cè)手段，分析了兩種涂層的組織結(jié)構(gòu)和成分，并研究了基體、單獨(dú)滲鋁涂層、Al-Si涂層在1100℃下的恒溫氧化行為。
　　1100℃×300h的恒溫氧化行為顯示，在氧化初期，基體合金表面生成了Cr2O3和TiO2的混合氧化物，隨著氧化的進(jìn)行，表面的Cr2O3消失，隨之生成NiAl2O4與NiCr2O4尖晶石結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，基體表面產(chǎn)生大量的孔洞且產(chǎn)生明顯的內(nèi)氧化。單獨(dú)滲鋁涂層在氧化初期表面生成了單一

3、的保護(hù)性氧化膜α-Al2O3，隨著氧化時(shí)間的延長，表面氧化膜轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜Ｗo(hù)性的NiAl2O4尖晶石結(jié)構(gòu)和α-Al2O3的混合物，涂層厚度較小且退化比較嚴(yán)重。
　　Al-Si涂層在氧化初期表面也形成了單一的α-Al2O3氧化膜，隨著氧化的進(jìn)行，涂層擴(kuò)散區(qū)變寬，外層變窄，并在擴(kuò)散區(qū)出現(xiàn)Cr(W)相析出帶，它能阻礙Al元素從涂層內(nèi)部擴(kuò)散到表面。涂層的內(nèi)部退化以Al的消耗為主，到氧化的后期，雖然表面也產(chǎn)生了少量的NiAl2O4尖晶石結(jié)構(gòu)，但