NiAl微晶涂层对两种NiAl基共晶合金高温氧化性能的影响

研究了磁控溅NiAl微晶涂层对NiAl－28Cr-5Mo-1Hf和NiAl－33.5Cr-0.5Zr两种共晶合金在1000－1150℃静态空气中氧化性能的影响，添加Cr,Mo,Hf,Zr等元素使NiAl合金由单相转变为多相结构，高温氧化后表面分别形成抗氧化性能较差的Al2O3 CrO3 HfO2和Al2O3 Cr2O3 ZrO2复合氧化膜，并且发生严重的内氧化。施加NiAl微晶涂层后，高温下表面形成致密的单一氧化物Al2O3，抗氧化性能得到明显提高。     

磁控溅射Ni_3(AlCr)微晶涂层的抗氧化性能

研究了铸态Ni3(AlCr)合金及其微晶溅射涂层在900—1000℃下的高温氧化性能,结果表明:铸态Ni3(AlCr)合金在氧化过程中,开始形成以Al2O3为主含有少量NiAl2O4的氧化膜,但氧化膜的粘附性很差,在冷却时很容易剥落,在继续氧化过程中合金表面将形成NiO膜,由于NiO的保护性较差,合金表现出“失稳氧化”行为。而溅射微晶Ni3(AlCr)涂层表面形成的氧化膜与基体粘附良好,冷却过程中未发生剥落。长时间氧化后表面氧化膜只由Al2O3和NiAl2O4组成,未出现NiO,因此溅射微晶化合金的抗氧化     

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.     

爆炸喷涂制备NiCrAlY/NiAl/ZrO2-Y2O3体系热障涂层

为了提高热障涂层的高温抗氧化性，采用爆炸喷涂技术在M22合金上制备了Ni-25Cr-5Al—0．5Y／Ni-50Al/ZrO2—8Y2O3(质量分数，％)体系的热障涂层．喷涂态Ni-50Al(NiAl)扩散阻挡层由δ-Ni2Al3，3-NiAl和NiAl3组成．对该涂层进行1050，1100和1150℃下的等温氧化，研究了NiAl层对氧化膜生长机制的影响．结果表明，NiCrAlY／NiAl／YSZ体系的氧化增重明显小于双层结构热障涂层的，其氧化动力学在1050和1100℃下符合四次方规律，在1150℃下符合抛物线规律，NiAl层有阻碍粘结层元素向外扩散、促进以Al2O3为主的氧化膜形成的作用．     

溅射AlY涂层对Ni基合金氧化行为的影响

为了研究溅射AlY涂层对合金高温氧化行为的影响,在某镍基合金表面上采用磁控溅射方法制备了AlY涂层,并研究了无涂层镍基合金、溅射AlY涂层的镍基合金以及经过预氧化的溅射AlY涂层镍基合金在1100℃空气中的氧化行为。结果表明,无涂层镍基合金形成了疏松、不完整的Al2O3、Cr2O3以及NiO的混合氧化膜,且发生了内氧化;溅射AlY涂层镍基合金形成了均一的α-Al2O3膜,比表面裸露的镍基合金具有更好的抗氧化性能。溅射AlY涂层试样经预氧化后在试样表面优先形成了保护性γ-Al2O3膜,高温氧化时转变为致密的α-Al2O3膜,因此可进一步提高其抗氧化性能。稀土元素Y改善了Al2O3膜与基体的粘附性,提高合金的抗氧化性能。讨论了氧化膜的形成机理。     

Zr添加对NiAl/Cr(Mo)基共晶合金微观组织和力学性能的影响

研究了Zr的添加对含Ti和Hf的NiAl/Cr(Mo)基共晶合金微观组织及压缩性能的影响.结果表明,少量Zr的添加会显著细化合金共晶胞内的NiAl/Cr(Mo)层片,优化共晶胞界区域的NiAl和Cr(Mo)相尺寸;随着Zr含量的增加,共晶胞界的NiAl和Cr(Mo)相明显粗化,且共晶胞界的Heusler相呈半连续状分布;当Zr的含量增加至1%(原子分数)时,共晶胞界的Heusler相形成连续的网状,且有粗大的富Cr相形成.Zr的添加促进了合金中NiAl和Cr(Mo)相中粗大b-NiAl和a-Cr相的析出,且Heusler相形成元素在析出相界面的偏聚导致了大量界面位错的形成.此外,Zr的添加导致了细小Heusler颗粒在NiAl相中的析出.适量Zr的添加可显著提高Ni-33Al-28Cr-5.5Mo-1.0Ti-0.3Hf共晶合金的室温和高温压缩强度,且几乎不降低其压缩塑性,较多Zr的添加会降低合金的压缩塑性.     

NiAl(Ti)-Cr(Mo)共晶合金的微观组织和力学性能

Ni-32Al-28Cr-3Mo-4Ti(原子分数,％)共晶合金组织由β-NiAl和α-Cr(Mo)共晶组成,并含有少量初生β-NiAl相和Ni_2AlTi相．合金压缩屈服强度超过稀土Dy合金化的NiAl-Cr(Mo)合金,与NiAl-28Cr-5Mo-1Hf合金相当,表明Ti合金化有利于提高NiAl-Cr(Mo)共晶合金的强度．合金在1000℃下的蠕变断裂寿命和最小蠕变速率均与施加载荷之间呈线性的双对数关系,蠕变断裂寿命与最小蠕变速率之间满足Monkman-Grant关系修正式：t_f·((?)min)~(0.71)=0．51．合金的室温断裂方式为共晶相的解理断裂以及NiAl与Cr(Mo)相界面的剥离,高温蠕变断裂由共晶胞界处微空洞形成和聚集所导致．     

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-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Al2O3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Al2O3氧化膜...     

真空热处理对镍基单晶高温合金溅射NiCrAlY涂层抗氧化性能的影响

用磁控溅射法在镍基单晶高温合金基体上沉积NiCrAlY涂层，研究了真空热处理对涂层组织结构及抗氧化性能的影响。结果表明，溅射NiCrAlY涂层主要由γ－Ni和β－NiAl两相组成，元素分布均匀；经真空热处理后，涂层主要由γ‘－Ni3Al、β－NiAl相和极少量的α－Al2O3相组成，元素分布变得不均匀，最外层富Al贫Cr。真空热处理可使溅射NiCrAlY涂层表面较早生成保护性能良好的α－Al2O3.1000℃氧化200h，溅射涂层氧化膜有较大部分已经剥落，但真空热处理涂层的氧化膜仍较好地粘附在涂层基体上。真空热处理使溅射NiCrAlY涂层表面生成的氧化膜粘附性更好，提高了溅射NiCrAlY涂层的抗氧化性能。     

CYCLIC OXIDATION BEHAVIOUR OF MICROCRYSTALLIZED CoCrAl COATING

An investigation was carried out of the resistance to cyclic oxidation of the as-castnormal-grained Co-30Cr-5Al alloy substrate at 1000℃ in air together with its sputteredcoating of microcrystallized CoCrAl alloy grains sized less than 0.5μm.Acoustie emissi oncounts showed that the initially formed Al_2O_3 scale on the bare alloy substrate cracked andspalled severely off after only one or two cycles on cooling and then the worse protective layerof Cr_2O_3 and CoCr_2O_4 spinel occurred on surface.While such substrate coated withsputtered microcrystallized CoCrAl alloy film was not damaged under oxidation even through100 cycles at 1000℃.In comparison with the normal-grained alloy,the microcrystallized al-loy,coating of similar constitution exhibite excellent resistance to oxide spalling on surface.     

稀土掺杂Gd2 O3对YSZ/（Ni，Al）热障涂层组织与性能的影响

目的提高YSZ/(Ni,Al)复合涂层与基体的结合强度和抗高温氧化性。方法采用电泳沉积的方法,在Inconel 600高温合金表面上沉积YSZ/(Ni,Al)复合涂层和掺杂稀土Gd2O3-YSZ/(Ni,Al)(简称G-YSZ/(Al,Ni))复合涂层,后进行真空烧结,然后对制备好的热障复合涂层进行划痕实验和等温循环氧化实验。通过对样品进行等温循环氧化实验,获取不同氧化时间段的复合涂层样品,并采用SEM和XRD对复合涂层组织和形貌进行分析。结果在1100℃等温氧化过程中,未掺杂稀土元素的氧化增重速率为0.0057 mg/mm2,而掺杂钆元素的氧化速率为0.0049 mg/mm2,氧化增重速率比未掺杂稀土YSZ/(Ni,Al)复合涂层的低。G-YSZ/(Ni,Al)热障复合涂层在等温氧化过程中颗粒长大较小、裂纹少、表面更加致密。真空烧结后的YSZ/(Al,Ni)复合涂层和G-YSZ/(Al,Ni)复合涂层与基体的结合强度约为4.0 N,氧化100 h后,掺杂稀土的G-YSZ/(Al,Ni)复合涂层结合强度为3.5 N,未掺杂稀土的YSZ/(Al,Ni)复合涂层与基体的结合强度为2.6 N。G-YSZ/(Ni,Al)热障复合涂层中存在Gd2Zr2O7相和稳定的Ni Al2O4相,Gd2Zr2O7相具有良好的稳定性以及耐高温氧化。结论掺杂稀土氧化钆的G-YSZ/(Al,Ni)涂层的抗高温氧化性能显著提高。在等温氧化过程中,掺杂稀土元素的G-YSZ/(Al,Ni)复合涂层,其颗粒趋向于均匀化,裂纹明显变少,使得涂层更加致密,表面更加平整。等温氧化100 h后,掺杂了稀土氧化钆的G-YSZ/(Al,Ni)复合涂层基体之间具有更好的结合力,抗剥落性和服役寿命较好。     

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Al2O3氧化膜,具有较好的抗氧化性能;900～1000℃氧化膜主要由θ...     

EFFECT OF CoCrAl COATING ON OXIDATION RESISTANCE OF INTERMETALLIC COMPOUND TiA1

Effect of a sputtered Co-30Cr-5Al microcrystalline coating on oxidation resistance ofintermetallic compound TiAl and oxidation behavior of the bare TiAl were investigatedat 900—1000℃ in static air.The oxidation kinetics for the TiAl alloy seems toapproximately follow a linear rate law.Poor oxidation resistance of TiAl is due to theformation of the mixed Al_2O_3+TiO_2 scale which is loosely packed and easily spalledoff.but not of dense and adherent pure Al_2O_3.A sputtered Co-30Cr-5Al coating,30μm thickness,can remarkably improve the oxidation resistance of TiAl owing to theformation of adherent Al_2O_3 protective scale.However,many Kirkendall voids wereformed between coating and substrate.     

Ti2AINb基合金多弧离子镀铝层的抗高温抗氧化性能研究

利用多弧离子镀技术在Ti2 AlNb基合金表面制备镀铝层。采用SEM、EDS和XRD分析了膜层的显微组织、化学成分及其相组成,研究了镀铝层的850℃高温抗氧化性能。结果表明：Ti2 AlNb基合金的镀铝层是均匀、致密的,经850℃高温氧化100 h后,表面氧化层主要是Al2 O3,次表层是TiAl3、TiNb4,镀铝有效地提高了Ti2 AlNb基合金的高温抗氧化性能。     

NiCrdMoNb合金化层对TiAl金属间化合物抗氧化性能的影响

探讨了利用双层辉光等离子渗金属技术（GDPSAT）溅射NiCrMoNb合金化层对TiAl金属间化合物静止空气中高温氧化抗力的影响，结果表明，不处理的TiAl由于TiO2为主的氧化层的剥落抗氧化性能较差，而TiAl-NiCrMoNb合金层由于形成了致密，晶粒细小的富Al2O3层而使TiAl抗氧化性能大大提高，合金层与基体之间存在互扩散，Ni,Cr，Mo,Nb的界面富集导致界面化学性质的很大改变。     

Effect of enamel coating on long-term oxidation and hot corrosion behavior of Ti-24Al-17Nb-0.5Mo alloys

The effect of enamel coating on long-term isothermal oxidation at 700 ℃ and cyclic oxidation at 800 ℃ in air and hot corrosion resistance of Ti-24Al-17Nb-0. 5Mo in 75% (Na2SO4 K2SO4 ) 25% NaCl (mass fraction) molten mixed salts at 700 ℃ was investigated. The results indicate that Ti-24Al-17Nb-0.5Mo alloy exhibits relatively poor long-term oxidation resistance due to the formation of Al2O3 TiO2 Nb2O5 mixed scales and poor hot corrosion resistance due to the spallation of scales formed in molten (Ns, K)2 SO4 NaCl. Enamel coating can effectively protect Ti-24Al-17Nb-0.5Mo alloy from long-term oxidation at high temperature in air and remarkably improve the hot corrosion resistance of Ti-24Al-17Nb-0. 5Mo alloy, and can act as the barrier to suppress the migration of oxygen and corrosive ions into the substrate.     

几种Ni-Cr-Al墓低偏析高温合金的抗氧化性能研究

在１０００～１１００℃之间,对三种Ｃｒ、Ａｌ含量及微量元素Ｓ、Ｚｒ含量不同的Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ基合金进行了恒温和循环氧化实验。结果表明,高Ｃｒ（１６Ｗｔ％）,低Ａｌ（３．５Ｗｔ％）、Ｓ（０．００５ｗｔ％）含量,且不含Ｚｒ的合金其氧化膜层主要由连续致密的Ｃｒ２Ｏ３外氧化层和树根状Ａｌ２Ｏ３内氧化层构成,氧化膜的粘附性较好。高Ａｌ（５ｗｔ％）,低Ｃｒ（９ｗｔ％）、Ｓ（０３００５ｗｔ％）含量,且不含Ｚｒ的合金其氧化膜主要由Ａｌ２Ｏ３,ＴｉＯ２,Ｃｒ２Ｏ３构成,氧化膜的粘附性较差,但在该合金中加入０．１Ｗｔ％Ｓ和０．１Ｗｔ％Ｚｒ,氧化膜的粘附性变好,而恒温氧化速率增加。文中对实验结果进行了综合分析。     

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.