渗铝改性离子镀NiCrAIY涂层的高温热腐蚀行为

为了进一步改善离子镀NiCrAIY涂层的抗热腐蚀性能,采用粉末包埋法在离子镀NiCrAIY涂层表面上进行渗铝,研究了涂层渗铝前后在850℃含氯硫酸盐膜下的热腐蚀行为。结果表明：在25 % NaCl +75 010 Na2 S04熔盐中850℃热腐蚀40h时,未渗铝的NiCrAIY涂层生成的是外层以Cr2 03为主的氧化膜,渗铝后的NiCrAIY涂层仅生成一层Al2 03膜;未渗铝的NiCrAIY涂层在腐蚀50h后失去保护作用,而渗铝涂层在腐蚀lOOh后表面仍形成以Al2 03为主的保护膜。因此,渗铝处理可以明显提高原涂层的抗热腐蚀性能。     

退火处理对离子镀NiCrAlY涂层热腐蚀性能的影响

为了进一步改善离子镀NiCrAlY涂层的抗热腐蚀性能,对NiCrAlY涂层在1050℃进行真空退火2h,研究了涂层退火前后的热腐蚀行为.结果表明,退火处理消除了离子镀NiCrAlY涂层的一些孑L洞,涂层形成了γ/γ' β多相平衡组织,使涂层组织更致密;在25%NaCl 75%Na2SO4(质量分数)盐膜下850℃热腐蚀20h时,未退火的NiCrAlY涂层生成的是外层Cr2O3、内层Al2O3的双层氧化膜,退火后的NiCrAlY涂层仅生成一层Al2O3膜,孕育期增长,在一定程度上提高了抗热腐蚀寿命.     

TiAl合金表面搪瓷基复合涂层与多弧离子镀NiCrAlY涂层的抗热腐蚀行为对比研究

以Ti-45Al-2Mn-2Nb合金为基体,采用多弧离子镀制备NiCrAlY涂层、喷涂-烧结法制备搪瓷基复合涂层,对比研究了2种涂层以及合金基体的热腐蚀行为。热腐蚀实验温度为850℃,选用饱和盐溶液溶质成分为75%Na_2SO_4+25%NaCl (质量分数),涂盐量为1.5～2.5 mg/cm~2。研究结果表明,合金基体完全不具备抗热腐蚀能力,表面形成的氧化膜疏松多孔,且极易剥落;NiCrAlY涂层表面生成的保护性Al_2O_3膜提高了合金的抗热腐蚀能力,然而涂层与基体间严重的互扩散及Al_2O_3膜与熔盐的碱性溶解使得NiCrAlY涂层逐渐失效,热腐蚀60 h即出现氧化膜的剥落;而搪瓷基复合涂层在熔盐环境中只发生了轻微的物理溶解,具有极高的热稳定性及较低的热腐蚀速率,有效地阻隔了腐蚀性离子的入侵,抗热腐蚀性能优异。     

渗铝镍基高温合金热腐蚀行为研究

采用低压气相渗铝工艺制备铝化物涂层 ,在涂层表面涂敷不同NaCl+Na2 SO4 含量的熔盐进行 90 0℃热腐蚀实验 .结果表明 ,涂层对NaCl含量不敏感 ,这与涂层表面生成Al2 O3 氧化膜有关 .涂层能有效提高合金抗热腐蚀性能 .     

搪瓷/NiCrAlY复合涂层的抗高温氧化及热腐蚀行为

研究了溅射NiCrAlY及搪瓷/NiCrAlY复合涂层在900℃空气氧化及850℃75mass%Na2SO4＋25mass%K2SO4和75mass%Na2SO4＋25mass%NaCl的热腐蚀行为.结果表明：溅射NiCrAlY涂层900℃表面生成了单一的氧化铝膜,具有良好的抗氧化性能,而搪瓷复合涂层进一步提高了NiCrAlY层的抗氧化性能;850℃两种盐的热腐蚀表明,基体合金没有出现内氧化及内硫化现象,搪瓷层的成分也没有显著变化,表现出优异的抗热腐蚀性能.     

共渗制备NiCrAlY涂层及抗高温腐蚀研究

采用热扩散的方法在高温合金K417G基体上制备了NiCrAlY涂层,经测定,涂层以β–NiAl相为主,Cr以固溶态和AlCr(x)相同时存在。1000和1100℃恒温氧化试验表明,NiCrAlY涂层显著提高了合金的抗氧化性,氧化膜致密稳定的Al2O3为主,300h后氧化膜没有明显的剥落。对基体合金和涂层试样进行了900℃,NaCl/Na2SO4(25:75)融盐环境的热腐蚀试验。结果表明,NiCrAlY涂层氧化膜完整,涂层内硫化物含量低,有效提高了抗热腐蚀性能。     

Al/Cr复合涂层对Ti2AlNb合金抗热腐蚀性能的影响

目的改善Ti2AlNb合金在高温腐蚀盐环境中的耐热腐蚀性能。方法在Ti2AlNb合金表面通过双层辉光等离子渗铬及磁控溅射镀铝技术制备Al/Cr复合涂层,分析涂层热腐蚀前后的微观形貌和物相组成,并探究涂覆Na2SO4盐膜的试样在不同温度下(750、850、950℃)的热腐蚀行为。结果Al/Cr复合涂层组织均匀致密,且与基体结合良好,厚度约73μm,由表及里依次由Al沉积层、Al/Cr合金层、Cr沉积层、Cr扩散层四部分组成。经不同温度Na2SO4盐热腐蚀后,Al/Cr复合涂层腐蚀程度均显著小于合金基体。涂层试样经750~850℃Na2SO4盐热腐蚀后质量变化较小,850℃腐蚀增重仅0.525 mg/cm^2,而经历950℃、40 h熔盐热腐蚀后失重达到73.571 mg/cm^2,且试样截面出现剥离、脱落现象,Al/Cr复合涂层抵抗热腐蚀能力减弱。结论具有涂层保护的试样抗热腐蚀性能明显优于合金基体。Al/Cr复合涂层在750~850℃Na2SO4盐环境中具有良好的热腐蚀抗力,而更高温度段(850~950℃)的热腐蚀抗力下降。Al/Cr复合涂层在Na2SO4盐环境中良好的抗热腐蚀性得益于涂层中Al、Cr元素氧化形成以Al2O3、Cr2O3为主的混合氧化膜,有效阻碍外界氧气及腐蚀性介质侵入基体。     

三种β-NiAl相材料的短期热腐蚀行为比较研究

在Ni-30Al(mass%,下同)和Ni-20Cr-10Al铸态合金上进行粉末包埋渗铝,分别得到纯β-NiAl相涂层和β-(Ni,Cr)Al相涂层.在这两种渗铝试样和铸态Ni-20Cr-13Al合金(含β-NiAl、γ′-Ni3Al、α-Cr相)上涂覆了硫酸钠薄膜,进行900℃热腐蚀测试.经过10小时热腐蚀测试后,三种试样表面均生成Al2O3膜.腐蚀动力学分析表明,Cr对提高材料的抗热腐蚀性能是有益的;Ni-20Cr-10Al渗铝涂层试样的增重最低,仅为铸态Ni-20Cr-13Al合金试样增重的80%左右,Ni-30Al渗铝涂层试样增重的50%左右.     

γ-TiAl表面NiCrAlY/Al复合涂层的高温氧化行为

采用磁控溅射和电弧离子镀技术在γ-TiAl合金表面制备NiCrAlY/Al复合涂层,研究了复合涂层对提高γ-TiAl合金抗高温氧化性能的作用机理。经950℃恒温氧化100 h后,涂层表面未发现裂纹和脱落,涂层试样氧化增重值较基体大幅减小。对氧化层进行了SEM、EDS和XRD分析,结果表明无保护涂层的基体γ-TiAl合金表层疏松多孔,无法抵抗高温环境下氧气对基体合金的侵蚀。复合涂层表面的NiCrAlY镀层在氧化过程中形成了Cr2O3,α-Al2O3和β-NiAl相组成的致密防护涂层,阻隔了氧气与基体的接触,中间的Al层为表层持续生成Al2O3提供了Al源。NiCrAlY/Al复合涂层显著提高了基体在950℃下的抗高温氧化性能。     

PCrNi3MoVA钢表面溅射NiCrAlY涂层的高温氧化行为

用磁控溅射方法在PCrNi3 MoVA钢表面制备NiCrAlY涂层,涂层在空气中850 ℃恒温氧化100 h,借助XRD、SEM和EDAX对涂层表面氧化膜进行分析,检测其恒温抗氧化能力.结果表明,涂层大大提高了基体的抗氧化性,涂层表面主要生成了与基体粘附性好的Al2O3氧化膜,在柱状晶间隙较大处生成了NiCr2O4氧化膜与Fe2O3氧化膜;同时涂层的Ni元素与基体的Fe元素发生了明显的互扩散,而Cr元素在界面富集,Al元素主要集中在表面和界面,与氧发生反应生成Al2O3.