(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.     

K4104合金渗Al涂层抗高温氧化性能研究

采用料浆法在K4104合金表面进行热扩散渗铝,经1000℃×200h高温氧化性试验,用扫描电镜观察氧化后涂层的表面形貌。结果表明,渗Al涂层在氧化过程中已转变成连续致密的-αAl2O3氧化层和富铝的-βNiAl化合物层,使基体合金得到有效地保护,渗Al涂层具有良好的抗高温氧化性能。     

(Ti,Al)N梯度涂层高温氧化表面形貌分析

利用MIP-8-800型电弧离子镀设备，在发动机压气机叶片材料1Cr11Ni2W2MoV不锈钢表面沉积了(Ti1-xAlx)N梯度纳米涂层。对其进行了700℃不同何温时间高温氧化性能实验。采用XL-30FEG型扫描电子显微镜对氧化后的涂层表面进行了观察分析。观察结果表明，(Ti1-xAlx)N梯度纳米涂层中，当x≥0．25时，所形成的A12O3氧化层是致密完整连续的，具有良好的抗高温氧化性能。     

溅射Ni-5Cr-5Al纳米晶涂层抗高温氧化性能

研究了一种低Ｃｒ、低Ａｌ的Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ系合金Ｎｉ－５Ｃｒ－５Ａｌ（摩尔分数,％）溅射涂层的抗高温氧化性能。结果表明,虽然Ｎｉ－５Ｃｒ－５Ａｌ溅射涂层在１０００℃氧化２０００小时后外面表生成ＮｉＯ,ＮｉＡｌ２Ｏ４、Ａｌ２Ｏ等复杂氧化物,但表现出很高的抗高温氧化性能。进一步分析表明,这一方面与溅射纳米晶涂层上生成的外氧化物粘附性好有关,另一方面与在ＮｉＯ,ＮｉＡｌ２Ｏ４和涂层之间生成一导听α－Ａｋ     

Pd—Ni—Al涂层的循环氧化和在Na2SO4熔盐中的热腐蚀行为

研究了底温高活性（ＨＴＨＡ）Ｐｄ－Ｎｉ－Ａｌ涂层在１０５０℃人的循环氧化和Ｎａ２ＡＳＯ４熔盐中的热腐蚀结果表明,Ｐｄ－Ｎｉ－Ａｌ涂层表面生成一层致密的氧化膜,抗热腐蚀性能接近Ｐｔ－Ａｌ涂层,优于单渗铝涂层,初步分析了Ｐｄ－Ｎｉ－Ａｌ涂层的高温腐蚀机理。     

电弧离子镀NiAlHf涂层的抗高温氧化性能

目的通过电弧离子镀技术,获得抗氧化性能优良的NiAl涂层。方法采用电弧离子镀技术,在弧流为110 A,偏压为-50 V的参数下沉积NiAlHf涂层。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对涂层的物相结构和形貌进行分析,通过能谱仪(EDS)分析涂层的成分。采用恒温氧化增重实验对涂层的氧化动力学进行分析。结果由电弧离子镀技术制备的NiAl涂层致密均匀,无大颗粒、孔洞等缺陷。涂层主要由β-NiAl相组成,活性元素Hf固溶在主相中。NiAlHf涂层表现出良好的抗高温氧化性能,动力学曲线符合抛物线规律,在1150℃下恒温氧化200h的平均氧化速率为0.0841g/(m^2×h),远优于传统MCrAlY涂层体系。NiAlHf涂层在氧化初期形成保护性的α-Al2O3氧化皮以及少量亚稳态的θ-Al2O3,随后θ-Al2O3逐渐转变为稳态的α-Al2O3。Hf在涂层表面富集从而形成HfO2,对氧化皮形成了钉扎作用,增强了氧化皮的粘附性,提高了涂层的抗氧化性能。随着氧化的进行,涂层中的β-NiAl相逐渐转变为γ'-Ni3Al相。结论 NiAlHf涂层在1150℃下仍具备优良的抗高温氧化性能,对下一代耐更高温度涂层开发,电弧离子镀NiAl涂层的技术推广及工业化应用有一定的指导作用。     

溅射Ni-8Cr-3.5Al纳米晶涂层的抗高温氧化行为

对Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ质量分数,％合金及其纳米晶涂层进行了１０００℃空气中高温氧化研究。结果表明：Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ纳米晶涂层的抗高温氧化性能优于Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ合金。这主要在于Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ纳变涂层表面生成了具有分层结构含一连续α－Ａｌ２Ｏ３内层的氧化膜,而Ｎｉ－８Ｃｒ－３．５Ａｌ合金则生成了由Ｃｒ２Ｏ３内氧化物组成的氧化膜。讨论了涂层氧化膜的生成过程。     

K4104合金NiCrAlYSi涂层的抗高温氧化性能

采用电弧离子镀在K4104合金表面沉积了NiCrAlYSi涂层,对制备了NiCrAlYSi涂层的K4104试样和原始试样在相同环境下进行1100℃×300h的高温氧化试验。结果表明:无涂层的K4104合金的表面氧化膜主要由Cr2O3和少量的TiO2组成,基体内部出现了内氧化;制备了NiCrAlYSi涂层的K4104合金,其氧化膜成分主要为α-Al2O3、Cr2O3及少量的TiO2、NiO和NiCr2O4;氧化膜在氧化初期对基体有着良好的保护作用,虽然氧化膜在后期出现了一些剥落和孔隙,基体内部出现了一些孔洞,但此时涂层对基体仍有一定的保护作用。     

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．     

(Ni,Pd)Al涂层的高温热腐蚀

利用XRD,TGA,SEM／EDS等方法,研究了(Ni,Pd)Al涂层在纯Na2SO4以及Na2SO4 25％NaCl两种熔盐环境中的高温抗热腐蚀行为．结果表明,与NiAl涂层相比,(Ni,Pd)A1涂层900℃下具有较好的抗高温热腐蚀性能．添加改性元素Pd,阻碍了S进一步向涂层内层扩散,提高了铝化物涂层的抗高温腐蚀性能．     

Pd-Ni-Al涂层的高温短期氧化行为

在M38镍基高温合金上电镀Pd-20 mass%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℃、900℃和1100℃的高温氧化行为表明，β-(Ni,Pd)Al涂层恒温氧化动力学遵循抛物线规律；1000℃氧化动力学则不遵循抛物线规律.在800℃和900℃下，β-(Ni,Pd)Al 涂层表面氧化产物包括α-Al2O3、θ-Al2O3和少量的γ-Al2O3；在1000℃下，涂层表面存在α-Al2O3和θ-Al2O3两种氧化物；在1100℃下，涂层表面氧化产物主要是α-Al2O3.此外，在各温度下涂层表面的氧化产物中都含有少量的TiO2，随着温度升高，其含量增加.     

K4104合金渗Al-Si涂层抗高温氧化性能研究

采用无机盐料浆法,在K4104镍基高温合金表面制备Al-Si涂层通过改变粘结剂中CrO3的含量得到两种不同成分的Al-Si涂层.依据HB5258-2000标准,对制备了Al-Si涂层的K4104镍基高温合金进行了高温氧化性能试验.绘制了氧化动力学曲线,用带能谱分析的扫描电镜观察了涂层的表面氧化形貌和横截面组织形貌.结果表明,K4104镍基高温合金表面的Al-Si涂层在高温氧化过程中已转变成完整致密的α-Al2O3氧化层和β-NiAl相化合物层,且与基体合金的粘附性良好,说明Al-Si涂层具有优良的抗高温氧化性能.     

(MCrAlY+AlSiY)复合涂层的高温氧化行为

采用电弧离子镀技术在镍基高温合金K465上制备了（MCrAlY＋AlSiY）复合涂层,分析了复合涂层的组织及结构,对比研究了NiCoCrAlYSiB单一涂层及（NiCoCrAlYSiB＋AlSiY）复合涂层分别在1000及1100℃时的恒温氧化行为和从1000℃到室温的循环氧化行为.结果表明：退火后复合涂层外层主要由β-（Ni,Co）Al相及少量σ-NiCoCr和Cr3Si相组成,内层主要是富Cr相及少量β-（Ni,Co）Al相.氧化过程中由于Al的消耗,单一涂层表面生成了尖晶石和NiO,而复合涂层中的β-（Ni,Co）Al相退化成γ/γ′相,提供Al源支持表面Al2O3膜的形成和修复,从而提高了抗高温氧化性能.     

电子束物理气相沉积热障涂层的高温氧化行为

采用电子束物理气相沉积（EB-PVD）在Ni-Cr-Al-Y粘结层上沉积Y2O3部分稳定的ZrO2陶瓷层（YSZ），进行了900，1000，1100℃的恒温氧化和1050℃的循环氧化实验，用扫描电镜（SEM），能谱（EDS）和X射线衍射（XRD）对样品进行观察分析，结果表明，恒温氧化最初20h，1100℃的增重比900℃和1000℃的都要小，热循环过程中产生的热应力和氧化物生长应力等导致粘结层氧化物（TGO）/NiCrAlY粘结层界面开裂，引起EB-PVD热障涂层失效。     

Ni-Cr-Al纳米晶合金在1000℃的高温氧化行为

研究了纳米晶Ni-Cr-Al合金的高温氧化行为，发现与 铸态合金不同，随成分不同纳米晶合金在1000℃氧化时，氧化物可分为四个区：A单一Al2O3区；B复杂氧化膜含一连续Al2O3内层区； C复杂氧化膜含内氧化物区；D Al2O3和NiAl2O4共生区.纳米晶化明显扩展了Al2O3生成区的成份范围.     

纯Ni及其溅射纳米晶的高温氧化行为

用磁控溅射方法在电解纯Ni上溅射了一层与其成分相同的纳米晶涂层．研究了纯Ni及其溅射纳米晶涂层在700℃～900℃的氧化行为．结果表明：在同一温度下，纳米晶纯Ni的氧化增重高于纯Ni，即经溅射纳米化纯Ni的氧化速率变快．利用扫描隧道显微镜、带能谱的扫描电镜和X射线衍射对样品的表面和截面进行了分析，并讨论了其氧化机理．     

微量钇合金化及Y_2O_3－Al_2O_3复合涂层对M38合金高温氧化的影响

研究了镍基铸造高温合金Ｍ３８及其含微量Ｙ的合金在１０００℃空气中的高温氧化行为，以及表面施加（Ｙ_２Ｏ_３－Ａｌ_２Ｏ_３）复合氧化物薄膜对上述的种合金氧化行为的影响．发现Ｍ３８，Ｍ３８＋（Ｙ_２Ｏ_３－Ａｌ_２Ｏ_３），Ｍ３８＋Ｙ＋（Ｙ_２Ｏ_３－Ａｌ_２Ｏ_３）的氧化动力学基本呈抛物线规律，而Ｍ３８＋Ｙ开始增重较快，而后趋于平缓，偏离抛物线规律．２００ｈ的氧化增重顺序为：Ｍ３８＞Ｍ３８＋（Ｙ_２Ｏ_３－Ａｌ_２Ｏ_３）＞Ｍ３８＋Ｙ＋（Ｙ_２Ｏ_３－Ａｌ_２Ｏ_３）＞Ｍ３８＋Ｙ．钇合金化及表面沉积（Ｙ_２Ｏ_３－Ａｌ_２Ｏ_３）复合氧化物薄膜显著地改变了Ｍ３８合金氧化物的表面形貌和组成，细化了氧化物晶粒，不同程度地促进了Ｃｒ和Ａｌ的选择氧化．     

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.