压缩变形对渗硅钛铝基合金抗氧化性能的影响

研究了渗硅处理后的钛铝基合金分别在高温和室温压缩变形后的抗高温循环氧化性能。试验结果表明，由Al2O3基层（厚约1μm，其中分布少量硅化物）和Ti5Si3基层（厚约7μm，其中分布少量Al2O3）构成的复合渗硅层，可有效保护TiAl基体的高温氧化，其优异的抗高温氧化性能在高温压缩变形约1％后不受影响，即使较大的变形仍能保持良好的抗高温氧化性能。说明渗硅钛铝基合金具有非常好的耐应力应变和高温氧化交互作用的性能。     

钼基高温合金表面包埋渗法制备渗铝层的组织与性能

采用包埋渗法在TZM钼基高温合金表面制备抗氧化的渗铝层,渗铝温度为1 050℃,渗铝时间为12 h;采用SEM、EDS和XRD等分析了渗层的显微组织、物相组成和元素分布等,并对渗层的硬度和抗高温氧化性能进行了研究。结果表明:渗层的相组成为Al_5Mo、Al_3Mo和Al_4Mo;渗层均匀致密,厚度达到130μm,具有双层结构,与基体形成了冶金结合;渗层表面呈颗粒状,其显微硬度达到了8 000 MPa;在800℃×80 h高温氧化下包埋渗铝层具有较好的抗氧化性能。     

0Cr18Ni9Ti不锈钢表面渗锆合金层的耐腐蚀性能及抗高温氧化性能

采用双辉等离子渗金属技术在0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面制备渗锆合金层,然后将其分别置于在0.5mol·L-1 HCl溶液、3.5%NaCl溶液、0.5mol·L-1 NaOH溶液中进行电化学腐蚀试验,另在静态空气中进行了1 000~1 150℃的高温氧化试验,研究了渗锆合金层的耐腐蚀性能及抗高温氧化性能,并与不锈钢基体进行了对比。结果表明:在三种溶液中,不锈钢基体的相对腐蚀速率分别为渗锆合金层的24.43倍、2.44倍、1.90倍,不锈钢基体表面发生了较为严重的腐蚀,而渗锆合金层只出现了局部腐蚀坑,这是因为在腐蚀过程中其表面形成了一层致密的ZrO2钝化膜;不锈钢基体和渗锆合金层的氧化质量增加曲线都基本遵从抛物线规律;在1 150℃氧化20h后,不锈钢基体表面氧化严重,而渗锆合金层的表面形貌较好,存在少量孔洞,组织相对致密。     

γ-TiAl合金表面粉末包埋渗铝改性层的组织与高温抗氧化性能

采用粉末包埋渗金属技术在γ-TiAl合金表面制备出一层渗铝改性层,对改性层的表面形貌、元素分布规律及相组成进行了检测与分析,并试验研究了改性层在850℃静态空气中的抗氧化性能。结果表明:改性层均匀致密,无明显的贯穿裂纹,主要组成相为TiAl3;在850℃静态空气中恒温氧化100h后,表面氧化层主要由Al2O3、TiAl3、TiAl2相组成,改性层显著提高了γ-TiAl合金的高温抗氧化性能。     

TiAl基合金的离子表面Nb-C复合渗研究

利用双层辉光离子渗金属技术对TiAl基合金进行离子Nb-C复合渗处理,通过研究源极电压与工件电压对渗层显微组织及其厚度的影响,确定合理的工艺参数.试验结果表明,源极电压和阴极电压电位差为250 V,TiAl基合金经过Nb-C复合渗后可在表面形成紧密较厚的Nb-C合金层,其表面硬度达HV1 150.     

渗硅——离子氮化复合处理提高钼合金高温抗氧化性能

钼合金用于制造黑色金属液态模锻用模具的主要技术难点之一是在高温下发生灾难性氧化失重。经固体粉末渗硅—离子氮化复合处理后。在钼合金表面形成硬度高、致密性好、结合力强的Mo—Si—N复合保护层,根本上改善了钼合金的高温抗氧化性能。     

超音速喷涂粘结层对热障涂层抗氧化性能的影响

采用超音速喷涂工艺在Ni基高温合金GH99上制备NiCoCrAlY粘结层,研究超音速火焰喷涂工艺对热障涂层抗氧化性能的影响.结果表明:等离子喷涂粘结层表面存在着大量的尖角和钩状的突出颗粒,而超音速喷涂粘结层表面较为平整,内部黑色氧化物较少.超音速喷涂涂层在氧化15 min后表面生成一层较为致密的颗粒状氧化物.超音速喷涂试样在前40 min氧化增重速率快于等离子喷涂试样,此后变得缓慢,而等离子喷涂试样氧化速率依然较高.超音速喷涂的涂层在氧化300 h后热生长氧化物(Thermally grown oxide, TGO)出现分层,TGO内层组织致密,TGO外层组织存在大量的孔洞和间隙.超音速喷涂工艺使热生长氧化物瞬态氧化阶段时间缩短,稳态氧化阶段时间延长,减少了氧化缺陷的产生,有效地提高了涂层抗高温氧化性能.     

γ-TiAl合金表面双层辉光等离子铬钨共渗层的高温氧化行为

采用双层辉光等离子表面技术在γ-TiAl合金表面制备铬钨共渗层,用SEM、EDS和XRD分析等方法结合高温氧化试验,研究了该共渗层在高温下的氧化(共100h)行为。结果表明:γ-TiAl合金经双层辉光等离子铬钨共渗后,共渗层表面形貌完好,组织均匀,与基体连接紧密,结合处无孔洞及裂纹等缺陷存在;铬钨共渗层在高温下可形成保护性氧化膜,有效降低了氧化速率,与γ-TiAl合金基体相比,氧化增重降低,抗氧化能力明显提高;随氧化温度升高,铬钨共渗层的氧化增重明显增大,但氧化机制不变;在氧化过程中,除了铬、钨发生内扩散外,基体中的钛、铝元素均发生了显著的外扩散。     

NH4Cl对TiAl基合金渗氮的影响

介绍了NH4Cl对TiAl基合金渗氮的影响以及渗氮后其渗层的组织特点。结果表明，在一定的温度和时间范围内，NH4Cl对TiAl基合金渗氮有显著的催化作用，主要表现在渗层厚度的增加、渗氮速率的提升和合金表面显微硬度值的增大。     

K452高温合金Al-Si涂层的制备与性能

对于燃气轮机而言,使用温度越高,列工作效率越高.因此,随着燃气轮机使用温度的不断提高,要求在热端部件的材料表面施加高温防护涂层,以提高基体合金的抗高温氧化性能.文中对K452高温合金进行了Al-Si共渗实验,利用金相显微镜、SEM、XRD分析了渗层的形貌和成分.实验结果表明:K452渗Al-Si高温合金中,Al-Si渗层由外层、过渡层和扩散层三层组成.由于柯肯达尔效应在过渡层外侧出现平行于扩散层的黑色空隙带.Al-Si共渗有利于提高Al和Cr在渗层中的扩散系数,促进扩散层向基体移动,有利于渗层的形成.