K438合金鋁硅涂層抗高溫氧化性能的研究.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.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散有關(guān).本研究采用熱擴散的方法,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,通過光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、能譜等對試樣表面、截面觀察分析,討論滲鋁硅涂層的抗高溫氧化性能,并對硅的作用機理進行探討.通過對滲鋁硅試樣和原始試樣不同時間

2、高溫氧化腐蝕后測出的單位面積增重繪制出高溫氧化動力學(xué)曲線,并對曲線進行動力學(xué)分析,由動力學(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.本試驗采用XL-300FEG型掃描電(SEM)鏡對涂層表面進行觀察分析.用SEM對試樣進行表面形貌觀察,隨著氧化的進行,表面生成連續(xù)的Al<,2>O<,3>膜,起伏增大.隨氧化時間的延長,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,保護基體.同時用SEM對試樣

3、進行斷面觀察,測量氧化膜厚度,觀測氧化膜分層結(jié)構(gòu),采用能譜儀(EDX),分析涂層及基體中各個元素的濃度.K438鎳基高溫合金Al-Si涂層在高溫長時間保溫過程中,通過互擴散形成的富鋁的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,促使β相轉(zhuǎn)變?yōu)棣谩湎?/p>