鎳基合金GH30雙輝滲鋁及抗高溫氧化性能研究.pdf

1、鎳基合金作為高溫合金中的一種,廣泛的應(yīng)用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī),各類燃?xì)廨啓C(jī)的熱端部件,這些部件不僅需要很高的熱強(qiáng)性,還需要良好的抗高溫氧化性能。然而,鎳基合金的抗高溫氧化性能并沒有達(dá)到要求,所以通常需要對(duì)鎳基合金表面進(jìn)行有效的強(qiáng)化。由于擴(kuò)散型鋁化物涂層具有良好的抗高溫氧化性能和結(jié)合強(qiáng)度,因此成為目前應(yīng)用最廣泛的抗高溫氧化涂層。
　　 本文利用雙輝等離子滲金屬的方法在鎳基合金GH30表面制備鋁涂層。采用正交試驗(yàn)方法對(duì)滲鍍鋁涂層的工藝進(jìn)

2、行了研究,結(jié)果表明,沉積過程中源極電壓對(duì)滲鍍層的厚度影響最大,極間距影響最??；當(dāng)源極電壓-950V,工件電壓-500V,氣壓45Pa,極間距17mm時(shí)滲鋁層的厚度最大,并且滲層均勻；通過掃描電鏡觀察可以看出涂層致密,均勻,結(jié)合EDS分析表明,沉積層的厚度約為15μm,在沉積層下面有大約10μm厚的擴(kuò)散層,擴(kuò)散層中鋁含量呈梯度下降；利用XRD分析表明,滲層中的合金層由Al4CrNi15、Al3Ni、AlNi3和Al3Ni5等相組成；劃痕實(shí)

3、驗(yàn)發(fā)現(xiàn),滲鍍層與基體結(jié)合良好,并表現(xiàn)出了良好的韌性；最后,對(duì)鎳基合金GH30滲鍍鋁涂層進(jìn)行了1000℃,300h的高溫氧化實(shí)驗(yàn),其氧化動(dòng)力學(xué)曲線基本符合拋物線規(guī)律,滲鋁的GH30高溫合金氧化增重明顯低于無滲層的GH30合金。XRD分析表明,滲鋁的試樣在高溫氧化初期,表面形成α-Al2O3、θ-Al2O3以及NiAl2O4氧化膜。Al2O3氧化膜的形成是材料具有良好抗高溫氧化性能的主要因?yàn)?。它的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,致密性好,具有良好的抗氧化性和