一種鎳基合金及高溫防護(hù)涂層的高溫氧化行為.pdf

1、為滿(mǎn)足飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等耐高溫部件的工作需要，本文設(shè)計(jì)并制備了一種鎳基高溫合金并在合金表面涂覆防護(hù)涂層，研究合金及涂層的高溫氧化行為，利用掃描電鏡(SEM/EDAX)和 X射線衍射(XRD)對(duì)氧化物膜的表面和截面形貌進(jìn)行觀察，對(duì)氧化產(chǎn)物的相結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，分析合金及涂層的氧化機(jī)理。
　　合金試樣在900℃和1000℃氧化初期，氧化動(dòng)力學(xué)曲線增重速度快，但氧化速度逐漸降低，分別在氧化22h和14h后，合金試樣表面形成連續(xù)保護(hù)性氧化物膜，

2、隨后氧化增重速度大大降低，增、失重交替，動(dòng)力學(xué)曲線呈波浪緩慢增重狀。合金試樣在900℃氧化100h后，表面生成氧化物NiO、TiO2、Cr2O3、Al2O3；氧化300h后，表面產(chǎn)物由氧化物TiO2、Cr2O3及復(fù)合氧化物CrTi2O5、NiCr2O4、CoSiO4組成。合金試樣在1000℃氧化100h后，表面生成氧化物Al2O3、TiO2、NiCr2O4、CrTiO3、CoCr2O4；氧化300h后，表面氧化物由Al2O3、NiCr2

3、O4、CrTiO3、CoCr2O4、Cr2O3及Co2SiO4及CoCo2O4組成?？偟膩?lái)說(shuō)，合金試樣外氧化物層以TiO2、Cr2O3為主。氧化期間在熱膨脹應(yīng)力和生長(zhǎng)應(yīng)力作用下合金表面氧化物膜開(kāi)裂、剝落，元素O進(jìn)入氧化物膜并沿合金晶界擴(kuò)散，在合金內(nèi)部發(fā)生Al的選擇性?xún)?nèi)氧化，生成內(nèi)氧化物Al2O3。
　　CoNiCrAlTaY涂層可提高合金的抗氧化性能。在1000℃氧化初期，氧化動(dòng)力學(xué)曲線增重速度快，以22h為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，形成連續(xù)保護(hù)性

4、氧化物膜后增重速度降低，增、失重交替出現(xiàn)，動(dòng)力學(xué)曲線呈波浪狀，但總體保持緩慢增重；在1100℃氧化初期，氧化動(dòng)力學(xué)曲線以8h為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，形成連續(xù)保護(hù)性氧化物膜后動(dòng)力學(xué)曲線呈波浪式失重狀。涂層試樣在1000℃氧化100h后，涂層表面生成的氧化物主要由θ-Al2O3組成；氧化300h后，涂層表面產(chǎn)物由氧化物α-Al2O3、復(fù)合氧化物AlTaO4組成。涂層試樣在1100℃氧化100h后，涂層表面生成的氧化物由θ-Al2O3、α-Al2O3共同組