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)動機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)動機的研制中，單靠改進冷卻技術、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等分析檢測手段，分析了兩種涂層的組織結構和成分，并研究了基體、單獨滲鋁涂層、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，隨著氧化的進行，表面的Cr2O3消失，隨之生成NiAl2O4與NiCr2O4尖晶石結構的物質(zhì)，基體表面產(chǎn)生大量的孔洞且產(chǎn)生明顯的內(nèi)氧化。單獨滲鋁涂層在氧化初期表面生成了單一

3、的保護性氧化膜α-Al2O3，隨著氧化時間的延長，表面氧化膜轉變?yōu)榉潜Ｗo性的NiAl2O4尖晶石結構和α-Al2O3的混合物，涂層厚度較小且退化比較嚴重。
　　Al-Si涂層在氧化初期表面也形成了單一的α-Al2O3氧化膜，隨著氧化的進行，涂層擴散區(qū)變寬，外層變窄，并在擴散區(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尖晶石結構，但