镍基高温合金表面Co-Al涂层抗高温氧化性能研究

为了研究镍基高温合金表面Co-Al涂层抗高温氧化性,对该Co-Al涂层在800、900和1000℃下进行200 h高温氧化试验,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等进行高温氧化行为分析。结果表明:合金氧化动力学曲线均基本符合抛物线规律,氧化激活能为78185 kJ/mol,质量增大速度较缓慢,平均氧化速度也较慢;合金表面生成氧化物结构完整、致密,主要以Al2O3为主;表面生成连续致密的Al2O3保护膜有效地阻止了Al向涂层与空气界面的外扩散和氧向涂层与基体界面的内扩散,在3种温度下Co-Al涂层均表现出优异的抗高温氧化性能。

DSM11镍基高温合金表面三种涂层高温性能

DSM11镍基高温合金表面制备Al-Si、Al和Co-Al三种涂层,研究三种涂层在900℃下的涂盐(质量分数为5%NaCl+95%Na2SO4)热腐蚀性能和800℃下的疲劳性能。实验结果表明:在900℃热腐蚀200 h后,Al-Si涂层和Co-Al涂层表面腐蚀区均形成了以Al2O3为主的连续且致密的氧化层,抑制热腐蚀反应的进行,具有一定的抗热腐蚀性能;Al涂层表面腐蚀区形成了混合型氧化层,热腐蚀反应会持续进行,抗热腐蚀性能较差。在800℃的疲劳实验后,Al-Si涂层表面生成大量的微裂纹,涂层容易发生开裂,进而引起合金试样快速断裂;Co-Al涂层和Al涂层的合金试样表现较好的抗高温疲劳性能。在高温合金的防护涂层使用中,要充分考虑到涂层的服役环境,对相关性能进行综合评价,选出最适合的防护涂层。

涡轮叶片VPA法与CVD方法渗钴铝比较研究

在涡轮叶片表面涂覆铝化物涂层,可显著地改善零件抗高温氧化、耐腐蚀性能,延长叶片在工况条件下的使用寿命。本文以某燃机高压涡轮叶片为研究对象,采用VPA(气相法)和CVD(化学气相沉积法)两种工艺分别制备了钴铝涂层,随后在叶片内腔涂层截面位置做了切割和试验分析,从涂层厚度及均匀性、金相组织、涂层中钴、铝含量和形成的相结构等方面进行比较研究,分析了两种工艺方法在实现钴铝涂层制备时实现技术指标的可行性和实际效果,得出了在两种涂层方法中:CVD方法不仅能很好地满足涂层厚度指标,同时也可最大限度地保证制备涂层的均匀性。相反,VPA方法不能保证空心叶片在复杂形状时内腔截面对涂层厚度均匀性的要求。