(Ni,Pd)Al涂层的高温氧化

在M38镍基高温合金上电镀Pd—20mass％Ni合金，采用低压固体粉末包埋渗铝方法制备钯改性铝化物涂层。XRD分析表明，涂层主要由β—(Ni，Pd)Al相组成。利用TGA、SEM等方法，研究了涂层在800℃～l100℃的初期高温氧化行为。结果表明，800℃、900℃和l100℃下，氧化动力学遵循抛物线规律，1000℃则不是；在800℃和900℃中等温度下，(Ni，Pd)Al涂层表面氧化产物除θ—Al2O3和α—Al2O3外，还含有少量的γ—Al2O3；在1000℃下，涂层表面存在θ—Al2O3和α—Al2O3两种氧化物；在l100℃下，涂层表面氧化产物主要是α--Al2O3。另外，在各温度下涂层表面的氧化产物中都含有少量的TiO2，并且随着温度升高，含量增加.     

溅射NiCrAlY涂层氧化过程Al2O3膜结构与形貌的转变

对溅射NiCrAlY涂层进行了900℃，1000℃，1100℃空 气中高温氧化。实验表明，氧化初期生成快速长大的亚稳态θ-Al2O3相，随着氧化时间 延长，θ-Al2O3逐渐转变成α-Al2O3，氧化动力学抛物线常数kp也随之下降 。θ→α-Al2O3相变速度与温度有关，温度越高，相变越快。对涂层进行真空热处理可 促进θ→α-Al2O3转变，使涂层表面快速形成保护性能优异的α-Al2O3。     

Pd-Ni-Al涂层的高温长期氧化行为

利用TGA，XRD，SEM／EDS等方法，研究了Pd改性铝化物涂层在900—1100℃的长期高温氧化行为．结果表明，在900-1100℃下，与简单铝化物涂层相比，β-(Ni，Pd)Al涂层具有较好的抗高温氧化性能．添加改性元素Pd加速了涂层表面的θ-Al2O3向α—Al2O3转变，有利于形成致密的保护膜；另外，Pd还促进了合金基体中Ti元素向涂层的表面以及氧化膜中扩散．     

低压等离子喷涂NiCoCrAlYTa涂层的氧化动力学

采用低压等离子喷涂技术在镍基单晶高温合金上制备NiCoCrAlYTa涂层,研究涂层在900、1000和1100℃下恒温氧化200h的氧化动力学规律。通过表面XRD和SEM分析,初步探讨了氧化动力学规律与氧化产物的关系。结果表明：900℃时NiCoCrAlYTa涂层的氧化曲线符合对数规律,氧化产物主要为θ-Al2O3相;1000℃时NiCoCrAlYTa涂层的氧化曲线符合抛物线规律,氧化产物主要是θ-Al2O3和α-Al2O3相的混合物;1100℃时NiCoCrAlYTa涂层的氧化符合立方规律,氧化产物主要是α-Al2O3相。根据实验结果经计算得到NiCoCrAlYTa涂层氧化过程中θ-Al2O3的形成激活能为151．78kJ／mol,α—Al2O3的形成激活能为270．25kJ／mol。     

Effect Of Silver Addition On Surface Morphology Of Al2O3 Scales During Oxidation Of β-NiAl

利用TGA,SEM/EDS研究了Ag含量对β-NiAl合金高温氧化时生成Al2O3膜表面形貌的影响及添加1%Ag(原子分数)对1000℃氧化动力学的影响.结果表明,β-NiAl合金的氧化动力学由两段抛物线组成,分别受亚稳Al2O3和稳态α-Al2O3的生长控制.NiAl-1Ag合金的氧化动力学由三段抛物线组成,分别受γ-Al2O3,θ-Al2O3和α-Al2O3的生长控制.1000℃时,向β-NiAl中添加少量的Ag(＜1%)可以促进亚稳Al2O3向稳态α-Al2O3的转变.当添加量超过5%时,促进作用不明显.1100℃时,添加0.5%Ag对Al2O3的相变无明显的促进作用.     

溅射NiCrAlY渗Al涂层的高温氧化行为

用SEM、XRD和EPMA等手段,研究了溅射NiCrAlY涂层渗Al前后在1000℃和1100℃的高温氧化行为.结果表明,溅射涂层在1000℃形成了单相的α-Al2O3,具有优异的抗氧化性能;但在1100℃由于Al的过度消耗而失去保护作用.渗Al涂层在1000℃快速增长θ-Al2O3相,使其抗氧化性能稍逊于溅射涂层;在1100℃表面形成了以α-Al2O3为主的保护膜,抗氧化性能优于溅射涂层.     

低压等离子喷涂NiCoCrAIYTa涂层的氧化动力学

采用低压等离子喷涂技术在镍基单晶高温合金上制备NiCoCrAIYTa涂层,研究涂层在900、1 000和1100℃下恒温氧化200 h的氧化动力学规律.通过表面XRD和SEM分析,初步探讨了氧化动力学规律与氧化产物的关系.结果表明:900℃时NiCoCrAIYTa涂层的氧化曲线符合对数规律,氧化产物主要为θ-Al2O3相;1 000℃时NiCoCrAIYTa涂层的氧化曲线符合抛物线规律,氧化产物主要是θ-Al23和а-Al2O3相的混合物;1 100℃时NiCoCrAlYTa涂层的氧化符合立方规律,氧化产物主要是а-Al2O3相.根据实验结果经计算得到NiCoCrAIYTa涂层氧化过程中θ-Al2O3的形成激活能为15I.78 kJ/mol,а-Al2O3的形成激活能为270.25 kJ/mol.     

NiCrAlY涂层对Ni基高温合金K17抗氧化性能的影响

采用电弧离子镀技术在铸造Ni基高温合金K17上沉积NiCrA1Y涂层，测定了K17合金和NiCrAlY涂层在900℃-1100℃的氧化动力学曲线。实验结果表明：K17合金和NiCrAlY涂层在不同温度静态空气中氧化动力学曲线基本符合抛物线规律。900℃和1000℃时，K17合金上沉积NiCrAlY涂层后，明显改善了合金的抗氧化性。1100℃时，涂层的保护作用不如900℃和1000℃，900℃氧化时，NiCrAlY涂层氧化膜由α-Al2O3和Cr2O3的组成；1000℃氧化时，氧化初期，NiO,Cr2O3和Al2O3 3种氧化物同时生成。随着氧化的进行，不仅氧化膜增厚，而且发生较复杂的反应，氧化膜的相组成发生变化。随着氧化温度升高，涂层和基体之间元素扩散加剧，Ti从基体扩散到涂层表面形成氧化物是导致涂层抗氧化降低的原因。氧化膜从涂层上剥落下来，也导致了涂层抗氧化能力降低。     

两种IC-6高温合金防护涂层的氧化行为

研究了IC-6高温合金及其防护性涂层NiCrAlY和NiCoCrAlY涂层在900～1100℃时的氧化.结果表明沉积NiCrAlY和NiCoCrAlY涂层后大大改善了IC-6合金的抗氧化性.在1000和1100℃时,NiCrAlY涂层的抗氧化性优于NiCoCrAlY涂层.900℃时,NiCrAlY涂层氧化膜主要是α-Al2O3,同时还含有少量的Cr2O3;而NiCOCrAlY涂层氧化膜为单一的α-Al2O3,但由于NiCoCrAlY涂层表面氧化膜不致密,降低了涂层的抗氧化性.1000℃氧化时,NiCrAlY涂层和NiCoCrAlY涂层的氧化膜主要由α-Al2O3和Cr2O3构成.     

IC-6高温合金的氧化性能与防护

测定了IC－6高温合金在900℃－1100℃的氧化动力学曲线。结果表明：900℃，IC－6合金的氧化膜主要由α－Al2O3、NiAl2O4和NiO构成并含有少量的NiMoO4和MOo2.1050℃和1100℃氧化时，IC－6合金表面生成了挥发性很强的MoO3，发生了氧化失重，IC－6合金上沉积NiCoCrAlY涂层后，900℃，涂层的氧化膜主要为α－Al2o3；1050℃时，氧化膜主要为α－Al2O3和Cr2O3，大大改善了合金的抗氧化性；1100℃时，氧化膜主要由α－Al2o3、NiAl2O4和NiO构成，涂层虽然有一定的保护性，但效果不如900℃和1050℃时显著，形成以α－Al2O3和Cr2O3为主的氧化膜是使合金沉积NiCoCrAlY涂层后抗氧化能力大大提高的直接原因。     

NiAl-28Cr-6Mo共晶合金的高温氧化行为

本文采用恒温氧化实验方法,在900~1150℃下测试了NiAl-28Cr-6Mo共晶合金的氧化性能,分析了合金的氧化动力学,SEM观测了合金表面以及横截面的形貌。研究表明,NiAl-28Cr-6Mo共晶合金在900~1100℃下合金表面生成了连续的Al_2O_3氧化膜,具有较好的抗氧化性能;900~1000℃氧化膜主要由θ-Al_2O_3和Cr_2O_3组成,随着恒温氧化温度的升高,θ-Al_2O_3和Cr_2O_3减少,α-Al_2O_3增多,1100℃下的氧化膜表面则主要由细小、致密的α-Al_2O_3组成;氧化过程中,表面氧化膜存在着θ-Al_2O_3→α-Al_2O_3的相变过程;θ-Al_2O_3较α-Al_2O_3的保护性差导致1000℃合金氧化增重大于1050℃和1100℃;1150℃下共晶合金氧化膜发生剥落,没有形成完整的Al_2O_3氧化膜导致合金的抗氧化性能恶化,氧化增重迅速增加。     

NiAl-31Cr-3Mo共晶合金的高温氧化行为

本文采用恒温氧化实验方法,在900~1150℃下测试了NiAl-31Cr-3Mo共晶合金的氧化性能,分析了合金的氧化动力学;SEM观测了合金表面以及横截面的形貌。研究表明,共晶合金表面在900~1100℃下形成了连续的Al_2O_3氧化膜,表现出一定的抗氧化性能;共晶合金表面在1150℃下未形成完整的Al_2O_3氧化膜,发生严重的内氧化现象,抗氧化性能严重降低。在1000~1050℃的氧化实验中,表面Al_2O_3氧化膜先产生针状θ-Al_2O_3,随着氧化时间的延长,针状θ-Al_2O_3转变成等轴状的α-Al_2O_3;1100℃下表面直接生成α-Al_2O_3氧化膜,抗氧化特性较好。     

AlCoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金的高温氧化行为

采用水冷铜坩埚真空感应悬浮熔炼法制备AlCoCrFeNiTi_(0.5)多主元高熵合金,研究合金在800、900、1000和1100℃下的高温氧化行为,采用XRD,SEM及EDS对氧化膜的成分及形貌进行了分析,探索了合金的氧化机制。结果表明,合金的氧化动力学曲线在800和900℃时近似遵循六次方抛物线规律,在1000和1100℃时近似遵循四次方抛物线规律。合金具有优异的抗氧化性,在800、900和1100℃下为抗氧化级别,而在1000℃下为完全抗氧化级别。合金的氧化主要发生在枝晶间和共晶区,呈岛状团聚堆叠生长,1100℃氧化时该区域的氧化物发生明显剥落,氧化产物主要是TiO_2、Fe_2TiO_5和FeCr_2O_4等;而枝晶相的氧化产物较单一,1000℃及以下温度氧化时为弥散分布的Al_2O_3颗粒,1100℃氧化时为致密的Al_2O_3氧化层。高温氧化后,合金基体相结构稳定,未出现软化现象。     

热化学反应法制备Al2O3-13％TiO2陶瓷涂层及其性能研究

目的研究Al_2O_3-13%TiO_2陶瓷涂层对金属基体的热防护性能。方法以钠、钾混合硅酸盐溶液为粘结剂,添加Al_2O_3、TiO_2、MgO、SiO_2等陶瓷骨料,采用热化学反应法在304不锈钢基体表面制备了Al_2O_3-13%TiO_2陶瓷涂层(记为AT13)。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对涂层的微观形貌、物相变化进行表征。在AT13涂层的基础上,预先喷涂金属Ni/Al过渡层,制备了AT13梯度涂层(记为AT13grade),综合比较分析了两种涂层在不同温度下固化后的结合强度,描述了涂层的高温氧化动力学曲线,对涂层的热震性能及失效机理进行了分析。结果涂层在800℃烧结固化后,致密性较好,涂层与金属基体之间呈现冶金结合,TiO_2发生了从锐钛相到金红石相的转变,α-Al_2O_3和金红石型TiO_2是陶瓷涂层耐高温的主体晶相结构。经1200℃高温氧化后,梯度涂层和非梯度涂层的增重与空白试样相比分别减少了0.223 mg/cm2和0.155 mg/cm2。800℃热震试验时,梯度涂层和非梯度涂层的热震循环次数分别为17次和6次。结论在涂层与基体之间制备金属Ni/Al过渡层能增强涂层的结合强度,提高其抗氧化性能,缓解陶瓷材料与金属基体之间的热膨胀系数差异,提高涂层的抗热震性能。梯度结构的陶瓷涂层具有更好的热防护性能。     

铂改性铝化物涂层的热生长层内应力研究

研究了镍基高温合金热障涂层系统中铂改性铝化物粘结层在空气中非连续高温氧化生成的Al2O3层内应力状态及相应的粘结层微观结构。利用Raman光激发荧光谱技术,发现铂铝粘结层在900℃氧化初期生成了θ-和α-Al2O3,而在1100℃氧化时,表面则形成连续致密的α-Al2O3层。通过α-Al2O3的光激发荧光谱偏移量,计算得到了热障涂层中热生长层的内压应力略高于3.0GPa。铂改性铝化物涂层表面Al2O3"背脊"处的内应力相对较低,同时由于没有陶瓷层的压制,生成的Al2O3起伏较大,并发生局部的Al2O3脱落。随氧化时间延长,由于Al元素沿晶界扩散较快,导致更多的γ′-Ni3Al在粘结层晶界处形成,粘结层中基本相β-NiAl向γ′-Ni3Al转变,改变了粘结层本身的热膨胀系数,引起热生长层中内应力变化。     

NiAl-31Cr-2.9Mo-0.1Hf-0.05Ho定向共晶合金的高温氧化行为(英文)

采用SEM和XRD等分析手段对NiAl-31Cr-2.9Mo-0.1Hf-0.05Ho定向共晶合金的高温氧化行为进行研究。结果表明,在900~1100°C下合金表面生成连续的Al2O3氧化膜,从而使合金具有良好的抗氧化性能;在1150°C下合金表面的Al2O3氧化膜破裂,氧化增重升高。定向凝固工艺细化合金的组织以及微量稀土元素Ho的加入,均有利于在合金表面形成连续的Al2O3氧化膜。在氧化过程中,表面氧化膜存在着θ-Al2O3→α-Al2O3的相变过程,从而导致1000°C和1050°C氧化增重反常现象的出现。     

Oxidation of Al2O3-dispersion chromizing coating by pack-cementation at 800℃

Preparation and oxidation of an Al2O3-dispersed chromizing coating were investigated by chromizing an aselectrodeposited Ni-Al2O3 nanocomposite film using a conventional pack-cementation method at a greatly decreased temperature (800℃).For comparison,chromizing was also performed with the same condition on an as-deposited Ni film without Al2O3 nanoparticles.Oxidation at 900℃ indicates that,compared with the Al2O3-free chromizing coating,the Al2O3-dispersed chromizing coating exhibits a increased oxidation resistance,due to the formation of purer and denser chromia scale.The effect of Al2O3 on the coating formation and the coating oxidation behavior was discussed in details.     

微晶化对Ni-5Cr-5Al合金氧化产物的影响

利用磁控溅射在Ｎｉ－５Ｃｒ－５Ａｌ（原子数,％）合金上制备与基体相同成分的微晶涂层,获得的涂层在１０００℃空气进行了氧化实验。结果表明,２００ｈ氧化后涂一成了分层结构的氧化膜：外层为ＮｉＯ和ＮｉＡ１２Ｏ４,内层为连续致密的α－Ａ１２Ｏ３。微晶化使得Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ系三元合金表面生成一层连续Ａ１２Ｏ３所需的Ｃｒ、ＡＬ含量大大降低。     

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对某镍基时效强化高温合金在750-950℃,100 h进行静态恒温氧化研究,结果表明,合金在750-950℃氧化100 h的氧化动力学均近似服从抛物线规律。合金900℃和950℃发生内氧化。合金外氧化膜组成：Cr2O3、NiCr2O4、少量NiO和微量TiO2,内层氧化物为少量的Al2O3和TiO2。