熱處理對NiCrAlY涂層-鈦合金基體界面組織性能的影響.pdf

1、本研究采用多弧離子鍍在一種自制耐熱鈦合金和TC4鈦合金表面制備了NiCrAlY涂層。對自制耐熱鈦合金表面NiCrAlY涂層在不同的熱處理制度下進行真空熱處理，研究了真空熱處理制度對NiCrAlY涂層顯微組織和界面結(jié)構(gòu)的影響，討論了NiCrAlY涂層／鈦合金基體界面元素擴散行為以及界面反應(yīng)機理，并對真空熱處理制度對鈦合金基體顯微組織的影響做初步研究；對鈦合金表面NiCrAlY涂層進行了高溫抗氧化性能研究。其結(jié)論如下： 1、沉積態(tài)N

2、iCrAlY涂層主要由γ-Ni相、β-NiAl相以及過飽和的α-Cr固溶體組成，在650℃真空保溫3小時后，NiCrAlY涂層中開始有γ-Ni<,3>A1金屬間化合物析出，870℃3小時真空熱處理后，涂層中γ＇-Ni<,3>Al相含量明顯減少。1050℃3小時真空熱處理后涂層僅有CrTi<,4>相； 2、真空熱處理溫度≤650℃時，有利于促進涂層與基體的冶金結(jié)合。在650至870℃真空熱處理后，涂層／基體界面發(fā)生明顯的界面反應(yīng)，

3、首先是基體中界面附近相變影響區(qū)的形成，然后是Ni<,3>(A1，Ti)和Ti<,2>Ni化合物層的出現(xiàn)，最后在Ni<,3>(A1，Ti)和Ti<,2>Ni化合物層之間形成齒狀TiNi化合物； 3、在650～870℃溫度區(qū)間在NiCrAlY涂層／鈦合金基體主要發(fā)生了Ni、Ti元素的擴散。當真空熱處理溫度提高到870℃以上，Cr元素發(fā)生明顯地擴散并參與界面反應(yīng)，引起界面層脆性增加； 4、溫度≤650℃，外層生長而內(nèi)層收斂，總

4、反應(yīng)層厚度呈減少趨勢，650℃以上時內(nèi)外層同時生長，870℃以上時，內(nèi)層厚度急劇增加，所以界面反應(yīng)層迅速增厚； 5、真空熱處理溫度和時間均影響鈦合金α和β相的數(shù)量和形態(tài)，從而影響合金的性能；870℃以上，保溫3小時，鈦合金基體顯微組織發(fā)生明顯變化，隨著時間的延長，保溫50小時，750℃以上基體顯微組織就有明顯變化； 6、NiCrAlY涂層／TC4試樣在空氣中700℃和800℃氧化時能形成致密、完整的保護性氧化膜，對TC4