K4104合金滲鋁涂層抗高溫氧化性能研究.pdf

1、航空發(fā)動機渦輪葉片在使用時必須加防護涂層，以提高基體合金的抗高溫氧化性能。由于擴散型鋁化物涂層既可以滿足一般的性能要求，又具有成本低、性能穩(wěn)定的特點，目前世界上80﹪以上的高溫涂層為擴散型鋁化物涂層。本文采用無機鹽料漿滲鋁法，在K4104鎳基鑄造高溫合金表面制備滲鋁涂層。對滲鋁試樣做了1000℃，200h恒溫高溫氧化試驗。繪出了涂層的高溫氧化動力學曲線，對滲層在1000℃高溫氧化前后的表面形貌和涂層截面組織作了金相顯微鏡、掃描電鏡觀測及

2、能譜分析。對涂層在高溫氧化過程中的退化機制進行了探討，對涂層的抗高溫氧化性能進行了評價。 K4104高溫合金滲鋁涂層經(jīng)1000℃，200h氧化實驗，其氧化動力學曲線基本符合拋物線規(guī)律，滲鋁的K4104高溫合金氧化增重明顯低于無涂層的K4104合金，其抗高溫氧化性能與未加涂層的K4104合金相比有明顯提高。高溫氧化過程中，表面形成連續(xù)，致密的Al2O3氧化膜。Al2O3氧化膜的形成是材料具有良好抗高溫氧化性能的主要原因。它的化學性

3、質穩(wěn)定，致密性好，具有良好的抗氧化性和抗熱腐蝕性。Al2O3氧化膜與基體黏附性良好。在整個氧化過程中，保溫時間為100h的試樣表面有輕微粉末狀顆粒剝落，在剝落區(qū)有新的氧化物形成。保溫150h氧化層仍致密完整，保溫時間達200h時局部出現(xiàn)剝落，通過對保溫200h的制備滲鋁涂層試樣定點能譜分析，未剝落區(qū)仍為顆粒狀的α-Al2O3。K4104鎳基高溫合金滲Al涂層在氧化過程中通過互擴散形成富Al的β-NiAl和富Ni的β—NiAl化合物層，此