不同成分Al-Si涂層的抗氧化性能研究.pdf

1、本文以航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片為應(yīng)用背景。用無機(jī)鹽料漿法在K4104鎳基高溫合金表面制備了Al-Si涂層。涂層制備時(shí)，在料漿中分別添加少量鉻酐(CrO3)、不添加鉻酐(CrO3)、添加較多量鉻酐(CrO3)得到了三種不同成分的Al-Si涂層。用靜態(tài)氧化增重法對三種涂層進(jìn)行抗氧化性能試驗(yàn)。以Wn=Kt為擬合公式，用最小二乘法擬合出三種不同成分Al-Si涂層的氧化動(dòng)力學(xué)方程分別為：X4.40=106.65tX4.26=282.03tX3.375=

2、60.02t。方程不符合簡單的拋物線方程，其指數(shù)n＞2，表面生成了致密的氧化膜。用origin軟件繪制氧化動(dòng)力學(xué)曲線。添加少量CrO3得到的Al-Si涂層的氧化動(dòng)力學(xué)曲線始終低于不添加CrO3得到的Al-Si涂層和添加大量CrO3得到的Al-Si涂層，且氧化50小時(shí)后接近水平直線。用帶能譜的掃描電子顯微鏡對氧化膜和截面組織形態(tài)進(jìn)行觀察及分析。添加少量CrO3得到的Al-Si涂層中含有少量的Cr2+等離子有利于θ-Al2O3向α-Al2O

3、3轉(zhuǎn)變的離子，氧化50小時(shí)后轉(zhuǎn)變基本完成。不添加CrO3得到的Al-Si涂層和添加大量CrO3得到的Al-Si涂層氧化初期階段生成了較多的NiCr2O4、TiO2、NiAl2O4等化合物，這些化合物破壞了涂層的連續(xù)性和致密性。氧化過程中，添加少量CrO3得到的Al-Si涂層生成的氧化膜最致密。截面組織形態(tài)觀察發(fā)現(xiàn)三種Al-Si涂層屬于內(nèi)擴(kuò)散涂層，由氧化層、外層、中間層、擴(kuò)散層組成。氧化過程中，三種Al-Si涂層表層生成了連續(xù)的氧化膜。經(jīng)