渗铝改性离子镀NiCrAlY涂层的高温热腐蚀行为

为了进一步改善离子镀NiCrAlY涂层的抗热腐蚀性能,采用粉末包埋法在离子镀NiCrAlY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%Na2SO4熔盐中850℃热腐蚀40h时,未渗铝的NiCrAlY涂层生成的是外层以Cr2O3为主的氧化膜,渗铝后的NiCrAlY涂层仅生成一层Al2O3膜;未渗铝的NiCrAlY涂层在腐蚀50h后失去保护作用,而渗铝涂层在腐蚀100h后表面仍形成以Al2O3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.     

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。     

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。     

铝硅涂层在1050℃下混合硫酸盐中的热腐蚀行为

采用粉末共渗法在镍基高温合金表面获得约为300μm厚的铝硅涂层,考察了其在1050℃下混合硫酸盐(Na2SO4+25%K2SO4)中的热腐蚀行为,较为系统地研究了其热腐蚀动力学行为及其机制、熔盐作用下氧化膜的生长与破坏过程和热腐蚀不同时间后的腐蚀产物等。结果表明,相对于已有铝硅涂层在高温条件下(850~980℃)热腐蚀的相关研究,其在1050℃超高温下混合硫酸盐中的热腐蚀更加严重,这与超高温下熔盐对保护性氧化膜的熔解作用更强密切相关。在本实验条件下,铝硅涂层在1050℃下混合硫酸盐中热腐蚀70 h后已趋于失效,当热腐蚀90 h时其腐蚀层深度已达约75μm;此时,不仅涂层中Al和Ni直接与熔盐相互作用,而且Cr、Si也参与了与熔盐的反应,同时高温合金基体中的Ti也已扩散至表面。     

γ-TiAl合金表面Al_2O_3/Al复合涂层的抗高温熔盐腐蚀性能（英文）

采用磁控溅射技术于γ-TiAl合金表面制备Al_2O_3/Al复合涂层。在850℃下、100%(质量分数)Na_2SO_4熔盐中观测Al_2O_3/Al复合涂层的高温腐蚀行为。结果表明,Al_2O_3/Al复合涂层具备由Al_2O_3表层、富Al中间层以及互扩散层组成的梯度结构,因而有效地提高了基体γ-TiAl合金的抗高温腐蚀性能。在腐蚀实验后,涂层试样表面相结构为Al_2O_3、TiO_2和TiAl_3。致密的Al_2O_3/Al复合涂层有效地抑制了O~(2-)、S~(2-)和Na~+对基体γ-TiAl合金的侵蚀。并且,Al_2O_3/Al复合涂层的梯度结构亦使其表现出了优异的抗开裂和抗剥落性能。     

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.     

Al涂层对γ-TiAl合金高温抗氧化能力的影响

研究了多弧离子镀铝对γ-TiAl合金850℃、950℃恒温氧化性能的影响,同时分析讨论了镀铝层的氧化机制.结果表明:多弧离子镀铝后,形成的纯铝涂层均匀致密,无裂纹、孔洞,与基体结合良好.静态空气中,850℃氧化100 h后,形成了连续致密的Al2O3膜层及扩散层TiAl3相;950℃氧化100 h后,表面氧化膜由Al2O3及少量的TiO2组成,膜层中TiAl2为主要成膜相.多弧离子镀铝有效地提高了γ-TiAl合金高温抗氧化性能.     

γ-TiAl合金表面Al-Y梯度涂层在850℃硫酸盐中的热腐蚀行为

为了提高γ-TiAl合金的耐腐蚀性,采用磁控溅射技术在其表面制备了Al-Y梯度涂层。利用SEM、EDS和XRD分析了涂层的表面形貌、元素分布及相组成。研究了涂层在850℃Na_2SO_4中的热腐蚀行为,并对其腐蚀机制进行了分析。结果表明:Al-Y梯度涂层由沉积层和扩散层组成,厚度约为55μm,表面致密,无明显的孔洞和裂纹,由表及里Al、Y、Ti元素呈梯度分布;Al-Y梯度涂层表面在850℃Na_2SO_4中生成了Al_2O_3、Y_2O_3等氧化物保护层;涂层中Y元素的存在能阻止S元素从界面薄弱处侵入基体,涂层中形成的Y_3Al_5O_(12)相能有效提高耐腐蚀氧化层与基体之间的结合力。Al-Y梯度涂层在850℃Na_2SO_4中具有较好的抗热腐蚀性能。     

电子束物理气相沉积La_2Ce_2O_7热障涂层的高温燃气热腐蚀行为研究

采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)方法在镍基高温合金表面制备了La2Ce2O7(LC)/8YSZ双陶瓷层热障涂层,研究了LC涂层在高温燃气热腐蚀条件下的高温稳定性以及涂层的抗热腐蚀性能。结果表明,LC陶瓷涂层在海水和航空煤油的热腐蚀环境下经过950℃曝露100 h后,涂层没有发生分解和相变,显示了良好的抗燃气热腐蚀性能;同时,金属粘结层表面形成了一层连续致密的氧化层。热障涂层经过循环腐蚀100 h后,仍然没有发生剥落失效。     

定向镍基高温合金DZ466及其热障涂层的抗热腐蚀性能

采用EB-PVD技术在DZ466合金表面沉积热障涂层。950℃涂盐条件下热腐蚀100 h试验结果表明,DZ466合金表面形成疏松多孔的五层结构的腐蚀产物。相同热腐蚀条件下,由于Cr2O3与Al2O3的复合作用可阻止粘结层进一步的腐蚀和加速氧化,热障涂层中粘结层表面氧化物或腐蚀产物层的厚度比DZ466合金有很大程度的减小,表明(6~8)wt%Y2O3/Co Cr Al Y型双层结构的热障涂层可在很大程度上改善了DZ466合金的抗熔盐热腐蚀性能。     

TiAl合金表面EB-PVD制备热障涂层及高温抗氧化性能

利用EB-PVD技术在Ti Al合金表面制备了扩散铝/YSZ热障涂层。采用SEM、EDS和XRD分析了涂层原始及高温氧化后的微观组织及相组成,并测试了高温氧化性能。结果表明:涂层表面YSZ层为致密柱状晶结构,由非平衡四方相t′-ZrO_2组成。Ti Al合金沉积了扩散铝/YSZ热障涂层后高温氧化性能显著提高,氧化动力学曲线呈对数变化规律,900℃高温氧化时,氧化速率为2.2×10~(-5) mg/cm~2·h。1000℃高温氧化时,氧化速率为1.14×10~(-3) mg/cm~2·h。在高温氧化过程中,粘结层与基体之间发生元素扩散,膜基界面消失。在面层与中间粘结层之间形成了均匀连续的热生长氧化物层TGO。     

一种镍基合金在850℃和950℃熔融NaCl中的热腐蚀行为

采用X射线(XRD)、扫描电镜(SEM/EDAX)等手段,研究了一种镍基合金在850℃和950℃熔融Na Cl的热腐蚀行为。结果表明:腐蚀期间,合金发生了高温氧化和热腐蚀行为;合金表面腐蚀产物分为3层,外层氧化物由Al2O3、Al Ta O4和Ni Cr2O4组成,中间层氧化物为Cr Ta O4、Ni WO4和WO3,而内层形成Al2O3内氧化物;且随腐蚀温度提高,合金表面的腐蚀层厚度及Al2O3内氧化层深度增加。     

镍基高温合金Al-Cr涂层的恒温氧化行为

采用电弧离子镀沉积Cr和粉末包埋法渗Al的联合工艺制备了Al-Cr涂层,并利用粉末包埋法制备了渗Al涂层,分析了2种涂层的组织结构和成分,研究了镍基高温合金DSM11基体、渗Al涂层和Al-Cr涂层在1000和1100℃下的恒温氧化行为.结果表明:渗Al涂层和Al-Cr涂层组织致密,与基体结合良好且成分分布均匀.2种涂层都明显分为2个区域:外层和互扩散区.渗Al涂层外层由b-NiAl相和Ni2Al3相组成,Al-Cr涂层外层由b-NiAl相、Ni2Al3相、a-Cr相和AlCr2相组成.AlCr涂层可以显著改善基体合金的抗氧化性能,且明显优于渗Al涂层.Al-Cr涂层优良的抗氧化性能源于在氧化过程中出现了Cr(W)析出带,能够一定程度阻碍涂层中的Al元素向基体扩散,降低了涂层退化速度,而Cr的存在可以促进Al的选择性氧化,提高涂层的自修复能力.     

NaCl盐对Ti_2AlNb合金表面渗镀Al层热腐蚀行为影响

为提高Ti_2AlNb合金的实际使用温度,采用加弧辉光等离子渗镀技术在合金表面制备渗镀Al层,研究渗镀Al层在750℃下涂盐Na_2SO_4和Na_2SO_4+25%NaCl的热腐蚀行为。同时利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对腐蚀产物的形貌进行观察,并结合X射线衍射对相组成进行分析。结果表明:渗镀Al层组织均匀致密,与基体结合良好。涂层可分为明显的3个区域:最外层Al_2O_3薄膜、次表层纯Al沉积层和内层Al-Ti-Nb扩散层。扩散层主要包括Al_3Ti﹑Al_3Nb和AlNb_2等相。渗镀Al层试样在750℃的Na_2SO_4盐热腐蚀100 h后,仅增重约2 mg/cm~2,表现出良好的抗热腐蚀性能;而在Na_2SO_4+25%NaCl混合盐中,试样则先增重后逐渐减重,整个涂层出现明显开裂和剥落,其原因是Cl–的渗入使表面形成的Al_2O_3膜被破坏,进而加速消耗涂层中的Al。     

纯钛表面多步合成Ti-Al梯度抗氧化涂层

以TA2工业纯钛为基体材料,通过微弧氧化技术及磁控溅射技术在TA2基体表面分别制备了氧化钛薄膜和金属铝涂层,从而形成Ti/TiO2/Al结构试样,然后进行500℃×4 h的真空扩散热处理,研究了TA2纯钛基体表面Ti、Al元素梯度过渡的复合抗氧化涂层的形成机制,以及涂层在700℃下的循环氧化性能。结果表明,Ti/TiO2/Al试样中的金属Al涂层在500℃的真空热处理过程中,不仅能够扩散至Ti基体内形成Ti-Al系列金属间化合物,而且能与TiO2中间层发生化学反应形成TiAl3+Ti Al+Al2O3复合涂层。TA2纯钛基体表面形成Ti-Al梯度抗氧化涂层后,在700℃大气环境中循环氧化50次后的氧化增重仅为无涂层试样的1/10。     

TC4钛合金沉积NiCrAlY涂层的氧化行为

采用电弧离子镀（AIP）技术在TC4（Ti-6Al-4V）钛合金基体表面沉积制备NiCrAIY涂层,测定TC4钛合金和NiCrAIY涂层在700-900℃的氧化动力学曲线。通过扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）分析与X射线衍射分析（XRD）研究TC4钛合金和NiCrAIY涂层氧化前后物相组成和组织形貌,讨论氧化过程中元素的扩散行为。结果表明：在700-900℃静态空气中氧化100h,NiCrAIY涂层能明显提高TC4钛合金的抗氧化性能,TC4钛合金氧化后形成A12O3层和TiO2层交替出现的氧化膜层;经700和800℃氧化后,NiCrAIY涂层保持其原始的相组成,但在表面形成Al2O3和Cr2O3混合氧化膜;经900℃氧化后,氧化膜由Al2O3和TiO2组成;经700℃氧化时,主要发生Ti和Ni两种元素的扩散;经800和900℃氧化时,由于Ti及Ni元素的剧烈扩散,界面附近出现Kirkendall疏孔带和约100μm的β相稳定区;经900℃氧化时,Ti扩散到涂层表面形成氧化物导致氧化速率提高,Cr元素开始向基体扩散并在近界面处富集。     

磁控溅射沉积CrAlN涂层抗高温氧化性能研究

采用非平衡磁控溅射技术在M2工具钢表面沉积Cr Al N涂层,利用SEM、EDS、XRD、纳米压痕仪研究了Cr Al N涂层不同温度氧化后的表面和截面形貌、成分、相结构、硬度和弹性模量。结果表明,Cr Al N涂层在高温环境下氧化生成的Al_2O_3和Cr_2O_3致密氧化层可以有效阻止氧进一步向内扩散,涂层在900℃氧化2 h后的氧化层深度仅0.2μm。Cr Al N涂层900℃氧化后仍基本保持氧化前的力学性能。     

DS GTD111合金及YSZ/CoCrAlY型热障涂层在950℃的热腐蚀行为

采用EB-PVD技术在DS GTD111合金表面沉积制备YSZ/CoCrAlY热障涂层,研究了DSGTD111合金及热障涂层在950℃的热腐蚀行为,进行了腐蚀动力学及腐蚀产物分析。结果表明:950℃涂盐条件下热腐蚀100 h,热障涂层试样粘结层表面氧化物或腐蚀产物层的厚度与试验合金相比有很大程度的减小,施加热障涂层在很大程度上改善了合金抗950℃熔盐热腐蚀能力,热障涂层失效开裂部位为TGO与粘结层界面。950℃涂盐条件下热腐蚀100 h,YSZ/CoCrAlY型热障涂层的热腐蚀行为受合金基体影响作用不显著。     

Ti_2AlNb合金表面等离子渗铝层的抗高温氧化性能

利用双辉等离子表面冶金技术在Ti2AlNb合金表面制备渗铝层,测定渗铝样品和空白样品在650,750和850℃下空气中的氧化增重动力学数据,通过线性拟合获取试样在不同温度下的氧化速率常数。采用SEM和XRD分析氧化膜的组成与结构。探讨高温下渗铝层提高Ti2AlNb合金抗高温氧化性能的机理。结果表明:双辉等离子渗Al后,在Ti2AlNb合金表面形成梯度渗铝层,显著地提高了Ti2AlNb合金在高温下的抗氧化性能。在各实验温度下,渗铝样品的氧化曲线近似呈抛物线规律,其平均氧化速率都低于所对照的空白样品。在850℃氧化100 h后,渗铝样品表面形成致密的保护性富Al2O3膜,有效地阻止膜层内部进一步氧化。中间的扩散层也起到保护基体、改善晶间脆性的作用。     

阳极氧化和预氧化提高渗铝TiAl合金的热腐蚀性能

为提高TiAl合金的抗热腐蚀性能,采用渗铝、阳极氧化和预氧化技术在TiAl合金表面制备致密的防护涂层.研究700°C下涂层保护的TiAl合金在75％Na2SO4+25％NaCl(质量分数)熔盐环境中的热腐蚀行为.结果表明,阳极氧化和预氧化可促进Al2O3防护层的形成,有效阻止热腐蚀环境下熔融盐和氧气向基体的扩散.在热腐...