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    188宝金博页面版: TiAl合金表面等离子喷涂MCrAlY涂层热腐蚀行为研究

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    内容提示： 第 39 卷 20 10 笠 第 8 期 8 月 稀有金属材料 与工程 R A R E M E TA L M A T E R L4 L S A N D EN G IN E E R 1 N G V 1． 39． N o． 8 TiA I 合金表面等离子喷涂 MCrA IY 涂层热腐蚀 行为研 究 田宗军，高雪松 ，黄 因慧，刘志 东，沈理达 ，王 东生 ( 南京航 空航天 大学 江 苏省精密 与微 细制造 技术重 点实验 室，江 苏 南京 2100 16) 摘要 ：研究 TiAI 合金表面等离子喷涂 NiCoCrA 1 一 Y 2O3涂层在 850 ℃下对 75％Na2sO4+25％NaC1熔盐 的热腐蚀行为， 及对 TiA 1 金属 间化合物抗高温热腐蚀性能的影响 。研 究表明，在 850 ℃，等离子喷涂 NiCoCrA1一 Y 2O3涂层 由于...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：35 | 上传日期：2015-03-03 21:35:37 | 文档星级：
    第 39 卷 20 10 笠 第 8 期 8 月 稀有金属材料 与工程 R A R E M E TA L M A T E R L4 L S A N D EN G IN E E R 1 N G V 1． 39． N o． 8 TiA I 合金表面等离子喷涂 MCrA IY 涂层热腐蚀 行为研 究 田宗军，高雪松 ，黄 因慧，刘志 东，沈理达 ，王 东生 ( 南京航 空航天 大学 江 苏省精密 与微 细制造 技术重 点实验 室，江 苏 南京 2100 16) 摘要 ：研究 TiAI 合金表面等离子喷涂 NiCoCrA 1 一 Y 2O3涂层在 850 ℃下对 75％Na2sO4+25％NaC1熔盐 的热腐蚀行为， 及对 TiA 1 金属 间化合物抗高温热腐蚀性能的影响 。研 究表明，在 850 ℃，等离子喷涂 NiCoCrA1一 Y 2O3涂层 由于生成 Cr203，NiO 和 NiCr20 4等各种氧化物组成 的氧化层 ，显著提高 了 T iA1基体的抗热腐蚀性 能。在热腐蚀过程中，S 元素 以 Ni 元素为载体 ，逐步渗入涂层中，生成过渡产 物 Ni， sz。随着 O 分压 的升高 ，反应进入 了氧化阶段，生成 Cr20 、 NiO 等氧化物 ，随着两种物质含量 的增加 ，最后发生 固相反应 ，生成尖晶石结构 的 NiCr2O4化合物 。过渡产物 Ni3s2与 腐蚀介质 中的 c l‘ 离子形成微 电池 ，可 以加快热腐蚀 反应速度 。 关键 词：热腐蚀；MCrA IY 涂层 ：等离子喷涂 中图法分类号：T G 174． 442； T G 172． 6 2 文献标识码：A 文章编号：1002— 185X (2010)08． 1439． 04 近 年来 ，TiA I 系金属 间化合物 由于其 自身 的优异 性 能 已经成 为最 有潜质 的 高温合 金[1 ,2 1。 但 由于 高温合 金 服役 环境 复杂 而苛 刻 ，失效 行为 常常 是 多种 因素综 合 作用 的结果 ，诸 如疲 劳 、蠕 变 、氧化 和热 腐蚀 等[3 1 。 为了能够有效提高 TiA 1合金的抗氧化及抗腐蚀能力， 新型 涂层材 料 已经成 为研 究的关键 。 MCrA 1 Y合金 由于 具有 优 良的 高温抗 氧化 性和 耐 热腐 蚀性 能 ， 已经 越来 越 多地被 应用 到 生产 实践 中 。 而在众多的工程应用 中，MCrA1 Y 合金作为涂层涂覆 在高温合金表面已经成为当今的研究重点[4,51 。等离子 喷涂 由于成 本 低 ，生产 效率 高 ，喷涂层 厚度 可 调范 围 大 ，成 分 易控制 等优 点 ， 已经成 为 MCrA 1 Y 涂层 制 备 的主 要方法 。 本 实验在 TiA 1合金 表面应 用 等离子 喷涂 技 术制 备 了 MCrA 1 Y 涂 层 ，并在涂 层表 面涂 覆配 比为 75％NaCl+25％Na2SO4 的熔盐 ，于 空气 中进 行 850 ℃ 热 腐蚀试 验 ，研究硫 酸盐 对 MCrA 1 Y 涂 层 的热 腐蚀 。 1 实 验 实验 用基 体材料 为 代号 TA C一 2 的 y-TiA 1基 合金 ， 其化学成分 为 Ti一 46． 5A I． 2． 5V- 1Cr(at％)， 规格 为 25 mmx 10 mmx8 mm。涂层 材 料为 NiCoCrA I 合 金粉 末(KF． 1 13A) ，成分 为 Ni一 20Co一 18Cr一 15A 1 — 2Y 2O3(∞ ／ ％) ，粒 度 为 45～ 105 gm，其微观 形貌 如 图 1 所 示 。 喷涂 实验 应用 3710 型等 离子 喷涂 系统 完成 ，等 离子 喷枪 为 SG． 100 型 ，原 料载 气为氩 气 ，辅助气 体 为氦气 。喷涂 前对试 样表 面进 行 喷砂处 理 ，然后预 热 至 100 ℃左右 。 喷涂 距离 1 10 mm， 采 用亚音 速 喷涂 ， 枪 内送粉 。 热 腐 蚀 实验 在 箱 式 电炉 中进 行 ( 控 温 精 度 为 ± 2 ℃ ) 。 热 腐 蚀 介 质 为 混 合 盐 ， 配 比为25％NaC1，加热温 度 为 850 ℃ ，每 隔 5 h 拿 出称 重 一 次 ，腐蚀 时 间为 50 h。利 用扫 描 电镜 (SEM )和 能谱 仪 (EDS)对 原有 试 样和 热 腐蚀 试 样 表面 进 行微 观 形 貌观 察 ，并对 局部 区域进 行元 素分 析 。并利用 x仪(X RD)对热腐 蚀表 面进 行相 分析 。 75％Na2SO4+ 射 线衍射 2结果与讨论 图 1喷涂粉末的 SEM 形貌 F i g ． 1 S E M im age of s pr ay in g p ow der 收稿 日期：2009． 09— 28 基金项 目：国家 自然科学基金(59975046， 50305010) ~ 江苏省 自然科学基金重点项 目(BK 2004005) ． 作者简介：田宗军，男 ，1971 年生，博士，副教授，南京航空航天大学机 电学院，江苏 南京 2 10016，电话：025． 84892520， E — mail gaoxursong@_2001@ 163． cor n

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