K4104镍基高温合金Al-Si渗层组织与抗热腐蚀性能

采用无机盐料浆法对K4104镍基合金进行Al-Si共渗,对Al-Si渗层的微观组织、显微硬度以及1 000℃抗氧化性能和900℃抗热腐蚀性能进行了研究.结果表明,Al-Si渗层连续,硬度比基体高;抗氧化和抗热腐蚀性能高于Al-Si共渗前.     

镍基高温合金上Co改性铝化物涂层的组织结构与耐蚀性能

为研究Co改性铝化物涂层在室温环境中的耐蚀性,利用包埋法渗Co和气相沉积渗Al(两步法)制备出两种不同Co含量的Co改性铝化物涂层,采用XRD、SEM、EDS分析涂层的组织结构。结果表明:850℃和1 000℃渗Co涂层外层和内层均为γ-(Ni,Co)相,内层有氮化物/碳化物相析出。Co改性铝化物涂层与简单NiAl涂层结构一致,外层为β-(Co,Ni)Al相,内层为互扩散区含有大量的富Cr(W)相。简单NiAl涂层的自腐蚀电流为0.04μA/cm2,约为Co改性铝化物涂层的十分之一。这说明在涂层中添加Co降低涂层的耐蚀性,一方面因为Co的腐蚀电位(-0.28V)低于Ni的腐蚀电位(-0.25V),另一方面因为渗Co过程中产生的夹杂物与涂层电位不一致,容易成为微阴极区,加速涂层的腐蚀。     

Pt改性镍基高温合金铝化物涂层研究进展

综述了镍基高温合金上抗高温氧化的Pt改性β-(Ni,Pt)Al涂层和γ-γ′型涂层,重点介绍了Pt改性铝化物涂层制备工艺,不同工艺条件下涂层的微观结构,Pt增强铝化物涂层抗氧化性能的作用机理,Al对涂层高温氧化性能的影响,并从元素互扩散、相变、表面起伏等方面描述了涂层退化过程,最后对Pt改性铝化物涂层发展进行展望。     

镍基高温合金Al-Si渗层高温氧化表面形貌分析

采用无机盐料浆法在镍基高温合金表面制备了Al-Si渗层.依据GB/T13303-91<钢的抗高温氧化性能测定方法>标准,用静态增重的试验方法,对制备了Al-Si渗层和未制备渗层的镍基高温合金进行了1 000℃恒温抗氧化性能试验.利用带能谱分析的扫描电镜(SEM/EDX)进行了渗层表面形貌观察和成分测试并用XRD-6000对氧化后的渗层进行相组成分析.研究结果表明:制备了Al-Si渗层的镍基高温合金在高温氧化过程中,渗层表面已转变成致密完整的α-Al2O3氧化膜,且渗层与基体合金的附着性良好,其抗高温氧化性能明显优于未制备渗层的镍基高温合金.     

铂改性铝化物涂层的高温氧化

研究镍基高温合高铝与低铝活度简单涂层和铂改性渗铝涂层在１１００℃空气中的氧化物行为,在４００ｈ内,各涂层的氧化均遵循抛物线规律,两种铂铝涂层显示出良好的保护性,经１００ｈ氧化后,只有较小的增重和较小的抛物线速率常数、Ｐｔ的存在,通过阻止合金穿过Ａｌ２Ｏ３膜向外扩散,形成更纯的、结合力更好的Ａｌ２Ｏ３膜,并且Ｐｔ的存在抑制γ＇－Ｎｉ３Ａｌ相的形成,扒尺涂层的高温退化和高铝活度涂层中非氧化瘤的生产。     

铂改性铝化物涂层的热生长层内应力研究

研究了镍基高温合金热障涂层系统中铂改性铝化物粘结层在空气中非连续高温氧化生成的Al2O3层内应力状态及相应的粘结层微观结构。利用Raman光激发荧光谱技术,发现铂铝粘结层在900℃氧化初期生成了θ-和α-Al2O3,而在1100℃氧化时,表面则形成连续致密的α-Al2O3层。通过α-Al2O3的光激发荧光谱偏移量,计算得到了热障涂层中热生长层的内压应力略高于3.0GPa。铂改性铝化物涂层表面Al2O3"背脊"处的内应力相对较低,同时由于没有陶瓷层的压制,生成的Al2O3起伏较大,并发生局部的Al2O3脱落。随氧化时间延长,由于Al元素沿晶界扩散较快,导致更多的γ′-Ni3Al在粘结层晶界处形成,粘结层中基本相β-NiAl向γ′-Ni3Al转变,改变了粘结层本身的热膨胀系数,引起热生长层中内应力变化。     

简单/改性铝化物涂层的研究现状

航空发动机各部件高温结构材料在苛刻环境下服役时,会遭受严重的高温氧化和热腐蚀.在合金表面施加铝化物涂层后,高温下表面能够生成一层致密且生长缓慢的Al2O3氧化膜,从而隔绝腐蚀介质,以防止合金被快速氧化腐蚀.概述了铝化物涂层的优点,包括制备简单、成本低廉.重点综述了以Ni、Fe、Ti/TiAl为合金基体的铝化物涂层微观结...     

镍基高温合金叶片焊接修复技术的研究进展

镍基高温合金在整个高温合金领域内占有特殊重要的地位,它广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机的最热端部件,尤其是发动机的叶片.随着国内航空业的飞速发展,镍基高温合金叶片的先进焊接修复技术有着非常广阔的应用前景.综述了镍基高温合金叶片焊接修复技术的研究状况,主要涉及激光熔覆、堆焊和钎焊等方法,指出了这些方法的特点、最新进展及适用性.     

钴基超合金铝化物涂层的高温氧化寿命

通过分析钴基超合金外扩散型铝化物涂层的高温氧化及退化行为 ,并采用近似方法推算 ,得出了这类涂层氧化和退化与时间的关系。研究表明 ,涂层外侧退化主要由氧化反应驱动力所控制 ,涂层的外侧退化速率正比于其氧化速率 ;而涂层的氧化寿期近似正比于其主体层厚的平方。运用氧化退化与时间的关系式 ,进行简便的辅助实验 ,即可预测出这类涂层的高温氧化寿命。     

铸钢表面镍基渗层高温摩擦性能的研究

通过负压铸渗工艺在ZG45表面获得与其结合良好的厚5mm的耐磨镍基渗层,对渗层的相进行了分析.用THT-2000型摩擦试验机,对比考察了镍基合金渗层与铸钢基体在不同温度下的摩擦磨损性.结果表明,铸钢基体和渗层的摩擦系数都随温度的升高而降低,同一温度下渗层的摩擦系数小于铸钢基体,这主要是由于温度升高改变了材料表面的属性,以及氧参与摩擦改变了摩擦系统的摩擦性质.在不同温度下镍基渗层的耐磨性要优于ZG45基体的,室温时最为显著,其磨损量是基体磨损量的1/3.渗层的存在提高了材料的耐磨性,起到了保护基体的作用.镍基渗层的磨损机制主要受氧化和粘着磨损控制.     

K4104镍基高温合金表面Al及Al-Si渗层的微观组织研究

分别采用料浆法和粉末包埋法在K4104镍基高温合金上制备Al-Si和Al渗层.借助X射线衍射（XRD）和电子探针（EPMA）,详细分析Al-Si、Al渗层的微观组织,探讨渗层形成机理,并且对比研究Al-Si共渗层和单渗Al层的微观结构,找出Si对渗Al层组织结构的影响.结果表明：Al-Si共渗渗层中包含CrxSiy化合物、富Al的β、富Ni的β、Cr的碳化物和γ′相,单渗Al层则包含富Al的β、富Ni的β、Cr的碳化物和γ′相;Si的加入使Al-Si共渗层出现过渡层,过渡层导致Al元素含量由外向内的减少趋势较单渗Al的平缓.     

铸钢表面镍基合金渗层的组织分析

采用负压铸渗技术在ZGCr5Mo表面制备了镍基合金渗层,渗层厚度0.7～1.6mm.用扫描电镜、X射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)和硬度计等手段,分析了渗层的微观组织结构、渗层内元素分布、宏观/显微硬度等.结果表明:所得表面合金渗层组织致密,渗层与基体呈冶金熔合;渗层主要由Ni基固溶体、Ni3B、Cr3B、CrB等过饱和条件下形成的金属间化合物等相组成;渗层的镍基固溶体具备良好的韧性,金属间化合物等硬质起到强化作用,使渗层的硬度提高,宏观硬度可达56 HRC,显微硬度自渗层到基体呈梯度变化.     

DZ—40M钴基合金低压气相沉积铝化物涂层的高温氧化行为

以新型定向凝固钴基合金ＤＺ４０Ｍ为基体,对其低压化学气相沉积铝化物涂层的高温氧化行为作初步探讨。结果表明,该涂层在９００－１１００℃的静态空气氧化过程中有一个平稳期,沉积渗剂中加入Ｔｉ及提高氧化温度均可加速涂层的氧化和退化,使平稳期提前结束,由于生成了θ－Ａｌ２Ｏ３,使得９００℃时的氧化增重大于１０００℃时的氧化增重,而１０００℃时的氧化增重又大于１０５０℃时的氧化增重。     

铸钢表面镍钛铸渗层的制备及组织分析

为了提高钢铁表面的耐腐蚀性,采用铸渗技术把镍粉和钛粉铸渗入45钢表面,采用SEM-EDAX和XRD等方法对铸渗层的微观组织进行研究。结果表明,铸渗层和基体冶金结合良好,其厚度为4~5 mm。纯镍铸渗层主要由α-Fe和Fe_3Ni_2组成,钛镍铸渗层由α-Fe、Fe_(0.64)Ni_(0.36)和TiC组成,且TiC在晶界处富集。     

铂含量对改性铝化物粘结层高温氧化和内应力的影响

研究镍基高温合金的热障涂层系统中不同铂含量的改性铝化物粘结层在1100℃空气中循环氧化和非连续氧化行为及生成的氧化铝层的内应力状态。发现在不同循环氧化条件下,铂铝粘结层表面都形成连续致密的α-Al2O3层,并且α-Al2O3具有相同的形态和相似的平均厚度。而在非连续氧化初期,Al2O3层热生长应力快速增大,在氧化至100h时内应力出现峰值。同时由于高含量铂促进Al元素的扩散从而改变了涂层力学性能,造成高含量铂涂层中表现较大的内应力,但铂含量不能影响Al2O3层中内应力曲线变化趋势。另外,低铂含量涂层γ′-Ni3Al多沿β-NiAl晶界生成,而高含量铂使涂层晶粒细化,导致γ′-Ni3Al相呈弥散分布生长,从而可以形成Al元素的"网"状快速扩散通道。     

铸造铝基复合材料的研究进展

铸造法是铝基复合材料制备方法中最经济的方法之一。本文概述了低压铸造、挤压铸造和搅拌铸造三种制备铝基复合材料的方法及特点。简介了上述制备铸造铝基复合材料方法在国内外的研究现状。探讨了铸造铝基复合材料的发展方向。     

超厚硼铝共渗层的研究

硼铝共渗兼有渗硼与渗铝的优点，不仅能提高钢表面的硬度，耐磨性，而且可以改善钢的抗高温氧化性能，特别适用于高温下使用的零件衣要求耐磨热的工模具。文献报道，在较高温度下工作随侵蚀，磨损的机器零件，工模具，采用硼铝共渗可使寿命提高１－１４倍。硼铝共渗还可应用于镍铬合金，热强钢制造的零件，以防高温气体的腐蚀。     

铸钢表面镍基合金渗层的组织与冲蚀磨损性能

采用铸渗技术在45钢表面制备了镍基合金渗层,对渗层的微观组织及冲蚀磨损性能进行了研究。结果表明:渗层组织致密,在渗层的内部及渗层与基体的结合界面处无任何夹杂、气孔及微裂纹等缺陷;渗层主要由镍基固溶体、Cr5B3、BCr、BNi3等硼化物硬质相组成。基体的冲蚀磨损质量损失是渗层的4.15倍,其平均冲蚀磨损率远远大于渗层,这主要是渗层的固溶强化,以及硬质相强化使得渗层的冲蚀磨损性能得到大幅度提高。