K4104合金鋁-硅-稀土涂層抗高溫氧化性能的研究.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片在使用時(shí)必須加防護(hù)涂層，以提高基體合金的抗高溫氧化性能。鋁-硅涂層是一種很好的二元涂層，具有良好的高溫抗氧化能力。在鋁硅涂層中加入稀土氧化物Y2O3能更好的改善涂層的抗氧化能力，提高氧化膜的粘附性，降低氧化增重速率。本文用無(wú)機(jī)鹽料漿法分別在k4104鎳基高溫合金表面制備了Al-Si涂層和Al-Si加Y2O3涂層。依據(jù)GB/T13303-91標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行了1000℃×200h高溫氧化性能試驗(yàn)，對(duì)氧化增重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行了分析，用O

2、rigin軟件繪制了氧化動(dòng)力學(xué)曲線。討論滲鋁-硅-稀土涂層的抗高溫氧化性能，并對(duì)稀土的作用機(jī)理進(jìn)行探討。通過(guò)對(duì)滲鋁-硅試樣和滲鋁-硅-稀土試樣高溫氧化動(dòng)力學(xué)曲線的分析，得出滲鋁-硅-稀土涂層比滲鋁-硅涂層有更好的抗高溫氧化性能?！　∮脦茏V分析的SiRion掃描電鏡觀察了涂層的表面氧化形貌，并分析氧化膜成分。試樣表面生成致密完整的Al2O3膜，隨氧化時(shí)間的延長(zhǎng)，試樣剝落現(xiàn)象也趨明顯，但剝落后仍有新的Al2O3膜生成，保護(hù)基體?！　⊥?/p>

3、時(shí)用SEM對(duì)試樣進(jìn)行截面觀察，測(cè)量氧化膜厚度，觀測(cè)氧化膜分層結(jié)構(gòu)，分析涂層及基體中各個(gè)元素的濃度。K4104鎳基高溫合金滲Al-Si-RE涂層在高溫長(zhǎng)時(shí)間保溫過(guò)程中，通過(guò)互擴(kuò)散形成的富鋁的β-NiAl相和富鎳的β-NiAl化合物層使涂層獲得良好的抗高溫氧化性能?！　⊥繉又邢⊥裂趸颵2O3的加入提高了α-Al2O3氧化膜與基體的粘附性，降低氧化膜中的應(yīng)力，涂層不易開(kāi)裂、脫落；Y2O3的加入降低了氧化增重速率；Y2O3的加入還可以阻礙互