K438合金鋁硅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.料漿滲鋁硅涂層是一種很有前途的二元涂層.這種涂層具有良好的高溫抗氧化能力.這與涂層中硅的合理分布與擴(kuò)散有關(guān).本研究采用熱擴(kuò)散的方法,在K438高溫合金表面制備了Al-Si涂層,經(jīng)1000℃,500h高溫氧化性能試驗(yàn),通過(guò)光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、能譜等對(duì)試樣表面、截面觀察分析,討論滲鋁硅涂層的抗高溫氧化性能,并對(duì)硅的作用機(jī)理進(jìn)行探討.通過(guò)對(duì)滲鋁硅試樣和原始試樣不同時(shí)間

2、高溫氧化腐蝕后測(cè)出的單位面積增重繪制出高溫氧化動(dòng)力學(xué)曲線,并對(duì)曲線進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,由動(dòng)力學(xué)曲線可以看出,鋁硅涂層較滲鋁涂層和原始試樣有較好的抗高溫氧化性能.本試驗(yàn)采用XL-300FEG型掃描電(SEM)鏡對(duì)涂層表面進(jìn)行觀察分析.用SEM對(duì)試樣進(jìn)行表面形貌觀察,隨著氧化的進(jìn)行,表面生成連續(xù)的Al<,2>O<,3>膜,起伏增大.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Al<,2>O<,3>膜生成,保護(hù)基體.同時(shí)用SEM對(duì)試樣

3、進(jìn)行斷面觀察,測(cè)量氧化膜厚度,觀測(cè)氧化膜分層結(jié)構(gòu),采用能譜儀(EDX),分析涂層及基體中各個(gè)元素的濃度.K438鎳基高溫合金Al-Si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抗高溫氧化性能.Al-Si涂層中硅元素呈內(nèi)高外低的形式分布,往往以富硅的M<,6>C和G相[Ni<,16>(TiCr<,6>)Si<,7>]顆粒狀分布在涂層中.硅能抑制β相的生長(zhǎng),促使β相轉(zhuǎn)變?yōu)棣谩湎?/p>