耐1300℃新型Ni-Fe-Cr-Al基高温合金抗氧化性能研究

本文对研制的新型高温合金（３ＹＣ５２）的抗氧化性能进行了系统的研究，温度有１１００℃、１３００℃及１３５０℃，时间达２５００ｈ，同时用目前文献报道的国外两种能在１２６０℃和１３００℃使用的合金Ａｌｌｏｙ２１４、ЭИ７４７和常用的ＧＨ３０３０、ＧＨ３０３９、Ｉｎｃｏｎｅｌ６００合金作对比实验。结果表明，研制的新型合金具有比上述合金更优的抗氧化性能，高温力学性能显示出该新合金同时还具有较高的高温强度。通过现场实际使用考核，研制的新型合金是一种理想的金属保护管材料。

电弧离子镀NiCrAlYSi涂层抗高温氧化行为

采用电弧离子镀技术,在镍基高温合金DZ22B表面沉积一层NiCrAlYSi抗高温氧化涂层。利用SEM、XRD、EDS和电子探针等,分析了涂层的微观形貌、组织结构、物相和元素分布规律。研究了涂层和基体在1050℃的静态空气环境中恒温氧化200 h的氧化动力学规律和抗氧化性能。结果表明:沉积态涂层致密均匀,无孔洞等明显缺陷。经热处理后,涂层发生了β-NiAl向γ'-Ni_3Al的转变,主要物相为γ'-Ni_3Al/γ-Ni、β-NiAl和α-Cr相。恒温氧化200 h后,与基体相比,平均氧化速度由0.096 7g/(m^2·h)降到0.0340g/(m^2·h),显著提高了基体的抗高温氧化性能。氧化初期,涂层表面形成了一层均匀致密的α-Al_2O_3保护层,阻止氧向涂层内部扩散,从而大大提高了抗氧化性能。氧化过程中,涂层与基体的界面处发生了元素互扩散现象;主要为Cr元素从涂层向基体的内扩散和Co、W和Y元素从基体向涂层的外扩散。

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。

镍基合金上Pt-Al涂层的高温氧化行为研究

采用电镀铂之后渗铝的方法在GH586镍基高温合金上制备铂铝(Pt-Al)涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪、电子能谱仪等方法研究分析其高温抗氧化性能。结果表明,Pt-Al涂层具有优良的抗高温氧化性能,Pt的加入,在涂层与基体的互扩散中起到了扩散障的作用,抑制了基体合金元素向外层扩散,优化了材料的选择性氧化。同时,对Pt元素在其中的作用机制进行探讨。