不同成分Al-Si涂層的抗氧化性能研究.pdf

1、本文以航空發動機渦輪葉片為應用背景。用無機鹽料漿法在K4104鎳基高溫合金表面制備了Al-Si涂層。涂層制備時，在料漿中分別添加少量鉻酐(CrO3)、不添加鉻酐(CrO3)、添加較多量鉻酐(CrO3)得到了三種不同成分的Al-Si涂層。用靜態氧化增重法對三種涂層進行抗氧化性能試驗。以Wn=Kt為擬合公式，用最小二乘法擬合出三種不同成分Al-Si涂層的氧化動力學方程分別為：X4.40=106.65tX4.26=282.03tX3.375=

2、60.02t。方程不符合簡單的拋物線方程，其指數n＞2，表面生成了致密的氧化膜。用origin軟件繪制氧化動力學曲線。添加少量CrO3得到的Al-Si涂層的氧化動力學曲線始終低于不添加CrO3得到的Al-Si涂層和添加大量CrO3得到的Al-Si涂層，且氧化50小時后接近水平直線。用帶能譜的掃描電子顯微鏡對氧化膜和截面組織形態進行觀察及分析。添加少量CrO3得到的Al-Si涂層中含有少量的Cr2+等離子有利于θ-Al2O3向α-Al2O

3、3轉變的離子，氧化50小時后轉變基本完成。不添加CrO3得到的Al-Si涂層和添加大量CrO3得到的Al-Si涂層氧化初期階段生成了較多的NiCr2O4、TiO2、NiAl2O4等化合物，這些化合物破壞了涂層的連續性和致密性。氧化過程中，添加少量CrO3得到的Al-Si涂層生成的氧化膜最致密。截面組織形態觀察發現三種Al-Si涂層屬于內擴散涂層，由氧化層、外層、中間層、擴散層組成。氧化過程中，三種Al-Si涂層表層生成了連續的氧化膜。經