PDF《镍基高温合金上 犆狅改性铝化物涂层的组织结构与耐蚀性能س》

1 0 ] 等 采用 E B P V D 在NiCr合金表面预镀一层薄的纯 C o层, 随后采用 包埋 法渗 A l制备 出Co改性NiAl涂 层, 试验结果表明预渗 C o层不仅提高了涂层与 基体的结 合力, 同时极大地减少了涂层中的孔洞.S r i v a s t a v a [

1 1 ] 等采用电沉积方法制备出一系 列含量 ( 质量分数) 不同Co( 0%, 8%,

2 8% 和70%) 的Ni/NiCoAl涂 层, 并对涂层进行了800℃高 温热腐蚀和

10 0

0 ℃ 恒温氧化性能研究, 发现随着涂层中 C o含量的增加, 涂层的抗高 温热腐蚀性能增强, 但抗高温氧化性能降低.我 们前期研究中同样发现 C o元素增强了铝化物涂 层的抗高温热腐蚀性能, 略微降低抗高温氧化性 能[

1 2

1 4 ] .由此可见, C o改性铝化物涂层适用于以 腐蚀为主要失效形式的中温环境. 铝化物涂层 的抗 高温氧化和抗 热腐蚀 性能 是影响涂层寿命的关键因素.但 对于实际 工作 在海洋性气氛的舰载机和工业环境气氛的 燃气 轮机来说, 发动机在相当长的时间内会停留在常 温状态, 将不可避免地在停机时受到室温环境腐 蚀( 如点 蚀等) [

1 5 ] , 影响涂层的可靠性和使役寿命.因此研究涂层在室温环境 中 的耐 蚀性 具有重要意义.在室温环境, 特别是含盐潮湿气氛中 的腐蚀, 属于电化学范畴[

1 6 ] .文中利用包埋法渗 C o和化学气相沉积渗 A l制备了两种不同 C o含 量的 C o改性 N i A l涂层, 采用电化学方法研究了 C o元素对铝化物涂层在质量分数为3. 5% N a C l 溶液( 与海水盐浓度近似) 中耐蚀性能的影响.

1 材料与方法 基体为镍基高温合金 K

4 4 4, 其化学成分( 质 量分数, %) 为:

1 0.

4 8C o ,

1 5.

2 8C r , 5.

1 3 W,

3 .

1 0A l ,

4 .

4 0T i ,

2 .

0 8 M o ,

0 .

1 9N b ,

0 .

3 1H f ,

0 .

0 8B,余量 N i .合金经线切割加工成1 5mm*

1 0mm*2mm 样片, 并在距离试片一端2mm 处 钻一个直径为1. 5mm 的小孔用于镀膜时悬挂样 片.镀膜前将试样依次采用1

5

0、

4 0 0和8

0 0号砂 纸研磨, 并将边 角倒 磨成 圆角.随后在丙酮、 酒精、 蒸馏水中逐 步超 声清 洗样 片, 并烘 干.文中 制备了两种 C o改性 N i A l涂层( 依据涂层中 C o 含量简称为1

6 C o N i A l 、

1 1 C o N i A l ) 和一种 简单铝化物涂层( 简称为 N i A l涂层) , 具体工艺 参数如表1所示. 表1 3种涂层的制备工艺参数 T a b l e1 D e p o s i t i o np a r a m e t e r so f t h e t h r e ec o a t i n g s C o a t i n g D e p o s i t i o no fC o /℃ /hDepositiono fA l /℃ /h16CoNiAl10

0 0

6 10

0 0

6 1

1 C o N i A l

8 5

0 6

10 0

0 6 N i A l

10 0

0 6 渗Co前, 先将渗剂(240gCo粉,

3 6

0 g A l 2O

3 粉和2 4gNH4 C l粉) 放入研钵中, 研磨搅 拌使其混合均匀, 随后装入扩散炉托盘中煅烧预 处理(

10 0

0 ℃保温6h ) .随炉冷却至室温, 取出 渗剂放入研钵中, 添加5 0gNH4 C l , 充分研磨使 C o粉、 A l 2O

3 粉和 NH4 C l粉混合均匀.将 混合 好的渗剂放在扩散炉托盘上, 并将试样埋入粉末 中.关闭炉腔, 打开机械泵.待炉腔内真空度低 于1

0 0P a时, 关闭机械泵.随后对炉腔加热, 待 温度升 至设定温 度(

8 5

0 ℃ 或10

0 0 ℃) 时保温6h.最后关闭加热系统, 随炉冷却至室温, 取出

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1 中国表面工程2015年样品, 采用酒精、 去离子水清洗并烘干. 渗Al前, 将渗剂(600g F e A l粉和12g NH4 C l粉) 混合均匀后装入扩散炉托盘上煅烧预 处理(