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相似文献
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1.
采用EB-PVD技术在镍基合金Rene N5基体表面沉积YSZ/NiCrAlY/( NiCrAlY+YSZ) /NiCrAlY/( NiCrAlY+YSZ)多层复合涂层,并对试样进行1000℃不同时间的循环氧化处理,通过SEM、EDS、XRD等方法,分析了复合涂层微观组织结构的演变规律及界面反应机制。结果表明:在1000℃条件下,YSZ先驱层会形成双层“三明治”结构的活性扩散障,阻挡基体与涂层之间的元素互扩散;同时,最外层的NiCrAlY+YSZ复合层逐渐转变为以NiO为主混合氧化物层。  相似文献   

2.
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。  相似文献   

3.
采用热重分析及现代表面分析方法研究了低压等离子喷涂NiCrAlY涂层在纯氧以及含5%水蒸气的O2中的高温国氧化行为,结果表明:在纯氧的氧化环境中,NiCrAlY涂层氧化动力学遵循抛物线规律,在含有5%的水蒸气的O2中,NiCrAlY涂层在氧化至110h后氧化动力学几乎呈直线规律。XRD及SEM分析显示,NiCrAlY涂层在O2中氧化180h后,表面形成一层致密的Al2O3;而在含5%水蒸气的O2中氧化180h后表面氧化层中除了有Al2O3外,还有NiO和Cr2O3,其原因在于水蒸气中的氢在氧化物中的溶解,致使Ni^2 扩散速度增加,使氧化层变得疏松,降低其抗氧化性。  相似文献   

4.
采用空心阴极电弧离子镀技术制备NiCrAlY涂层,研究涂层的高温抗氧化性能。结果表明涂层组织致密,与合金结合状态良好。电弧离子镀NiCrAlY涂层在1 100℃恒温氧化100h后增重只有2.22mg/cm2,在100次循环氧化后仍没有失重现象,其抗恒温氧化和抗循环氧化性能远优于成分相近的超音速火焰喷涂、爆炸喷涂和大气等离子喷涂的NiCrAlY涂层。电弧离子镀NiCrAlY涂层在恒温氧化和循环氧化过程中表面均形成了连续致密、粘附性的氧化铝保护膜。氧化膜没有翘起和剥落现象,涂层组织在氧化后仍然完整致密。热喷涂NiCrAlY涂层在上述氧化过程中则生成了保护性较差的Ni、Cr和Al混合氧化物,并发生了氧化膜剥落,同时有严重的内氧化现象。  相似文献   

5.
李文生  王裕熙 《表面技术》2019,48(8):263-271
目的 提高热障涂层粘结层的抗高温氧化性能。方法 分别采用爆炸喷涂和等离子喷涂工艺制备了不同结构的NiCoCrAlY粘结层,之后通过等离子喷涂制备8YSZ陶瓷层,分析了两种粘结层结构的热障涂层的抗高温氧化性能。利用XRD、SEM和EDS对涂层物相、微观结构和成分进行分析,并对其与基体结合状态、抗高温氧化性能进行研究。结果 爆炸喷涂粘结层内部组织致密,缺陷较少,与基体结合处孔隙少;而等离子喷涂粘结层内部的层状特征明显,孔隙较多,表面粗糙度较低。爆炸喷涂粘结层氧化5 h后,表面生成了一层富Al2O3的致密氧化物膜;而等离子喷涂粘结层表面形成了富NiO、CoO、Cr2O3和Ni(Cr,Al)2O4的氧化物层,并出现了许多微裂纹和片层状氧化物。爆炸喷涂制备的热障涂层试样在前5 h氧化增重速率高于等离子喷涂试样,随后变平缓,而等离子喷涂试样氧化速率依然较高。爆炸喷涂热障涂层的热生长氧化物层(Thermally grown oxide, TGO)经50 h氧化后,仍呈连续状,厚度均匀,粘结层内氧化物缺陷较少。结论 爆炸喷涂粘结层组织均匀、致密,喷涂时涂层的氧化以及热处理的内氧化较少,使得足够的Al较快速地在粘结层表面形成致密的氧化铝,表面一定厚度的氧化铝层抑制了氧和其他金属原子的相向扩散反应,提高了涂层的抗高温氧化性能。  相似文献   

6.
用空气缓冷和水快冷方式对加热至1 050℃的NiCrAlY单一涂层及含CrON扩散阻挡层的复合涂层冷却至室温,由此研究其抗循环氧化能力。结果表明:在缓冷情况下,经过200次循环氧化,无扩散阻挡层的NiCrAlY涂层明显退化,表面膜呈疏松多孔结构,以混合氧化物相为主,在涂层与基体界面附近出现Kirkendall孔穴;有扩散阻挡层的试样表面则以Al2O3膜为主,扩散阻挡层保持连续,无明显涂层退化或破坏现象,说明扩散阻挡层能明显提高NiCrAlY涂层的缓冷抗循环氧化能力。在快冷情况下,有或无扩散阻挡层的试样的表面涂层均较快发生破坏。40次循环氧化后,单一涂层表面出现鼓包突起;45次循环氧化后,鼓包处涂层脱落。而有扩散阻挡层的试样经40次循环氧化后于扩散阻挡层界面处开裂;45次循环氧化后,包覆涂层部分断落。利用Oxx公式能很好地解释涂层/基体或涂层/扩散阻挡层界面的破坏;对于快冷循环氧化,还要考虑在循环过程中的热应力累积效应。  相似文献   

7.
通过对有无NiCrAlY涂层镍基单晶合金进行不同温度的恒温氧化动力学曲线测定及组织结构观察,研究了纳米晶NiCrAlY涂层对高Cr单晶镍基合金高温氧化行为的影响。结果表明:在高温氧化期间,无涂层试样发生明显的氧化、内氧化和内氮化,在表层为Al2O3、Cr2O3的混合氧化物,在次表层氧化物中富含元素Ta,而元素Al贫化,并在近基体区域存在内氧化物;随氧化温度升高,元素Al的贫化区尺寸增大,其中,富Ta相可抑制基体中元素Al向外扩散,延缓合金的氧化速率。合金在氧化初期增重迅速,而恒温氧化增重动力学曲线呈现起伏波动的原因,归结于表面氧化膜的形成与剥落。高Cr单晶合金经溅射NiCrAlY纳米晶涂层,可有效改善合金的抗氧化性能;有涂层试样在不同温度的恒温氧化动力学曲线仅在氧化初期有轻微增重而后趋于平稳,其形成的Al2O3氧化膜不发生明显的剥落,仅在基体近涂层/基体界面区域存在少量AlN内氮化物。  相似文献   

8.
IC-6高温合金及其防护性涂层的摩擦特性   总被引:4,自引:0,他引:4  
采用电弧离子镀技术在IC-高温合金上沉积NiCrAlY涂层。研究了NiCrAlY涂层及IC-6高温合金在室温和600℃空气中无润滑状态下,以K17高温合金为摩擦副的摩擦特性。采用带有能谱的扫描电镜(SEM/EDX)分析IC-6高温合金和NiCrAlY涂层磨损表面的形貌和成分。实验结果表明,室温条件下摩擦时,一些碎屑从K17合金上脱落下来,在IC-6合金及NiCrAlY涂层表面上形成磨粒,随着摩擦时间延长,磨损表面元素发生氧化。试样在环境温度在600℃摩擦时,NiCrAlY涂层的表面比较快的形成氧化膜,减少金属-金属间的直接接触。环境温度升高后,摩擦表面温度也随之升高,氧化物的粘滞性增强,600℃时,合金和涂层摩擦系数都有不同程度的减小。  相似文献   

9.
为研究MCrAlY涂层与DD98M合金的互扩散行为,采用多弧离子镀技术在DD98M合金表面制备了NiCrAlY与NiCoCrAlY涂层,运用XRD、SEM/EDS、EPMA、TEM等方法分别分析了两种MCrAlY涂层对DD98M合金恒温氧化及互扩散行为的影响。结果表明:在1 050℃氧化100 h后,NiCrAlY和NiCoCrAlY涂层表面均形成了一层连续致密的以α-Al2O3为主的保护膜,显著提高了DD98M合金的抗氧化性能。两种MCrAlY涂层与DD98M合金之间形成了因互扩散而导致的互扩散区(IDZ);在NiCoCrAlY涂层试样中还形成了二次反应区(SRZ),但在NiCrAlY涂层试样中却并未发现。NiCoCrAlY涂层试样形成的SRZ中析出了很多针状与颗粒状的μ-TCP相;NiCrAlY涂层试样,合金基体γ/γ′结构中γ′相的体积分数没有明显增加,基体的化学组成与原始成分相比也没有发生明显改变,因此抑制了SRZ的形成。  相似文献   

10.
用热重分析法(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)研究了Ni-20Cr-10Al-1Y厚涂层在1 200℃的等温氧化和循环氧化.用HVOF技术制备的涂层在热处理后非常致密,且无裂纹.SEM分析发现,形成的抗氧化层在循环氧化过程中没有剥落.此外,根据分析TGA数据验证了三种氧化方式,两种低于1 000℃,第三种约1 200℃.1 000℃以下的与在涂层表面和次表面上元素选择性氧化相对应,而第三种方式涉及到元素从涂层内向表面的扩散,氧化方式变成在1 200℃时形成稳定氧化物的渐近过程.用X射线衍射分析证实,存在水蒸汽既不影响在表面形成的氧化物晶体的方位,也不影响其厚度.XPS和X射线衍射分析结果表明,涂层和基体之间的相互扩散使其界面上的Cr浓度略有增加,氧化层内元素分布有下面的次序从氧化层的外层到涂层的体内分别为Al-氧化物/Y-氧化物/Ni-氧化物/NiCrAlY.这些结果表明,致密的Ni-20Cr-10Al-1Y的HVOF喷涂涂层可以用于在1 200℃等温氧化和循环氧化的抗氧化阻挡层.  相似文献   

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