真空 ›› 2020, Vol. 57 ›› Issue (3): 11-16.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2020.03.03
王鑫, 许振华, 彭超, 戴建伟, 甄真, 何利民, 牟仁德
WANG Xin, XU Zhen-hua, PENG Chao, DAI Jian-wei, HE Li-min, MU Ren-de
摘要: 采用化学气相沉积(CVD)方法在单晶高温合金基体上制备了单一铝化物和铂改性铝化物涂层,研究了两种涂层的高温氧化性能和抗燃气热腐蚀性能。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法分析了两种铝化物涂层的相成分和显微组织,结果表明:经1000℃氧化250h后,两种涂层的氧化动力学曲线均符合抛物线演变规律,Pt-Al涂层的抗氧化性能相对于单一Al涂层提高了55.5%,Pt元素的加入减缓β→γ′的相变速率,保证了高质量α-Al2O3保护膜的生成;经900℃燃气热腐蚀100h后,两种涂层的腐蚀动力学曲线均符合抛物线演变规律,Pt-Al涂层的抗燃气腐蚀性能相对于单一Al涂层提高了57.9%,Pt元素阻碍了内硫化的快速发生,保证Al2O3膜的完整性。
中图分类号:
[1] Tian S G, Liang F S, Li A N, et al.Microstructure evolution and deformation features of single crystal nickel-based superalloy containing 4.2% Re during creep[J]. Trans. Nonferrous. Met. Soc., 2011, 21: 1532-1537. [2] Liu C T, Ma J, Sun X F.Oxidation behavior of a single -crystal Ni-base superalloy between 900 and 1000℃ in air[J]. Journal Alloy and Compounds, 2010, 491: 522-526. [3] 董建民, 李嘉荣, 牟仁德, 等. 高温热处理对带热障涂层DD6单晶高温合金互扩散行为及持久断裂特征的影响[J]. 材料工程, 2014, 6: 51-57. [4] 施国梅, 张尊礼, 史凤玲, 等. 材料热处理技术[M]. 2012; 41; 159. [5] 李猛进, 孙晓峰, 管恒荣, 等. Pd-Ni-Al涂层的高温短期氧化行为[J]. 腐蚀科学与防护技术, 2003, 15(2): 67-71. [6] 牛焱, 刘刚, 吴维. 铂改性铝化物涂层的高温氧化[J]. 腐蚀科学与防护技术, 2000, 12(2): 63-67. [7] 闻明, 姜东慧, 陈志全, 等. 铂铝高温抗氧化涂层的制备及性能研究[J]. 贵金属, 2010, 31(3): 16-22. [8] Tawancy H M, Abbas N M, Rhys-Jones T N. Role of platinum in aluminide coatings[J]. Surface and Coatings Technology, 1991, 49(1-3): 1-7. [9] 彭晓, 平德海, 李铁藩, 等. β-NiAl涂层及其加入稀土后的表面形貌与生长机制[J]. 腐蚀科学与防护技术, 1997, 9(2): 8-13. [10] 钟锦岩, 牟仁德, 何英, 等. NiCoCrAlYHf涂层与一种Ni基单晶高温合金循环氧化行为研究[J]. 材料工程, 2013, 8: 28-36. [11] 戴建伟, 易军, 王占考, 等. 单晶高温合金铂改性铝化物涂层的高温氧化行为[J]. 航空材料学报, 2015, 35(5): 32-38. [12] Yu Z, Dharmasena K P, Hass D D, et al.Vapor deposition of platinum alloyed nickel aluminide coatings[J]. Surface and Coatings Technology, 2006, 201:2326-2334. [13] 邹卓. DD5合金表面8YSZ/PtAl热障涂层制备工艺及性能[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2018. [14] 刘刚, 牛焱, 王文, 等. IN738合金上铂铝涂层的高温氧化[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2001(1): 55-59. [15] Aurelie Vande Put, Marie-Christine Lafont, Djar Oquad, et al.Effect of modification by Pt and manufacturing processes on the microstructure of two NiCoCrAlYTa bond coatings intended for thermal barrier system application[J]. Surf. Coat. Technol, 2010, 205: 717-727. [16] Tolpygo V K, Clarke D R.Surface rumpling of a (Ni, Pt)Al bond coat induced by cyclic oxidation[J]. Acta Materialia, 2000, 48: 3283-3293. [17] 张鹏飞, 李建平, 陆峰, 等. DZ40M合金Al-Si涂层高温防护[J]. 航空材料学报. 2010, 30(5): 63-66. [18] 刘培生. 钴基合金铝化物涂层的高温氧化行为[M]. 北京: 冶金工业出版社. 2008: 156-158. |
[1] | 李晓敏, 武英桐, 白睿, 王东伟, 黄美东. 退火温度对二氧化钛薄膜结构和浸润性能的影响*[J]. 真空, 2020, 57(3): 21-24. |
[2] | 李 琳 , 李成明 , 杨功寿 , 胡西多 , 杨少延 , 苏 宁 . 三层热壁金属有机化学气相外延流场计算机模拟[J]. 真空, 2019, 56(1): 34-38. |
[3] | 周彬彬, 张 建, 何剑锋, 董长昆. 基于 CVD 直接生长法的碳纳米管场发射阴极[J]. 真空, 2018, 55(5): 10-14. |
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