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《幾種高溫防護(hù)涂層的高溫氧化和熱腐蝕行為研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、博士論文幾種高溫防護(hù)涂層的高溫氧化和熱腐蝕行為研究摘要為了進(jìn)一步降低MCrAlY涂層的制備成本，以發(fā)展實(shí)用高溫防護(hù)涂層為目的，在鎳基高溫合金瀑c6y上制各了一種低成本的NiCr-CrAl涂層。作為對比，同時(shí)制備了單滲鋁涂層、Al—Si涂層和濺射NiCrAlY涂層。另外，為了進(jìn)一步改善濺射NiCrAlY涂層高溫性能，對其進(jìn)行滲鋁處理，制備出一種新型的復(fù)合涂層一一濺射NiCrAlY滲鋁涂層(簡稱NiCrAIY滲鋁涂層)。采用熱重分析(TGA)、x射線衍射(XRD)、帶能譜的掃描電鏡(SEM／EDS)、電子探針(EPMA)等分析手段，研究了這些
2、涂層的高溫氧化和熱腐蝕行為。主要研究結(jié)果如下：1．單滲鋁涂層、NiCr-CrAI涂層和濺射NiCrAIY涂層在1000～11004C的氧化行為單滲鋁涂層在1000。C氧化時(shí)形成了以a—A1203為主的氧化膜，具有一定的抗氧化能力；在1100。C表面生成了Ti02和NiAl204等混合氧化物，涂層的抗氧化能力急劇下降。NiCr-CrAl涂層在1000。C生成了薄而致密的口—A1203保護(hù)膜而顯示出優(yōu)異的抗氧化性能；盡管在1100℃出現(xiàn)了部分退化，仍然表現(xiàn)出很好的抗氧化能力。濺射涂層在1000℃氧化時(shí)表面形成了單一的口一A1203，具有很好的
3、抗氧化性能；在1100。C生成了Cr203和Ti02混合氧化膜，抗氧化能力下降。2．單滲鋁涂層、AI．Si涂層、NiCr-CrAi涂層和濺射NiCrAIY涂層的熱腐蝕行為研究900。C涂鹽(75m％Na2S04+25m％K2S04)熱腐蝕結(jié)果表明：單滲鋁涂層遭到嚴(yán)重腐蝕，失去保護(hù)作用，基體出現(xiàn)了內(nèi)氧化和硫化。Al—Si涂層表面由于致密?！狝1203保護(hù)膜的形成以及涂層中富si相的有益作用而表現(xiàn)出優(yōu)異的抗熱腐蝕性能。NiCr-CrAl涂層由于Cr的有益作用表現(xiàn)出較好的抗熱腐蝕性能，涂層內(nèi)部出現(xiàn)輕微硫化。濺射涂層由于A1203等保護(hù)膜的破壞以
4、及腐蝕介質(zhì)沿涂層柱狀晶的侵入而表現(xiàn)出很差的抗熱腐蝕性能。3．單滲鋁涂層、A1．sj涂層和NiCr-CrAI涂層在700"C鹽和水蒸氣綜合作用下的腐蝕行為研究單滲鋁涂層表面形成了薄而致密的a--A1203保護(hù)膜，有效地抑制了腐蝕的進(jìn)行。Al—si涂層和NiCr-CrAI涂層由于表面形成的Cr203膜與NaCl反應(yīng)，以及氣態(tài)產(chǎn)物的生成，而遭到比較嚴(yán)重的腐蝕。4．濺射NiCrAIY涂層和NiCrAlY滲鋁涂層在900～1100℃的氧化行為結(jié)果表明：濺射NiCrAlY涂層在9001000。C氧化時(shí)表面形成了致密的d～A1203保護(hù)膜，表現(xiàn)出優(yōu)異的
5、抗氧化性能；但在1100。C抗氧化性能急劇下降。NiCrAIY滲鋁涂層經(jīng)900℃和1000℃氧化形成了快速增長的0．A1203，氧化增重中文摘要博士論文稍高于濺射涂層；在1100。C氧化后，表面形成以a--A1203為主的氧化膜，表現(xiàn)出很好的抗氧化能力。5．濺射NiCrAIY涂層和NiCrAIY滲鋁涂層的高溫?zé)岣g行為研究分別對濺射NiCrAlY涂層和NiCrAIY滲鋁涂層在900℃75wt％Na2S04+K2S04和75wt％NazS04+NaCl鹽膜中的熱腐蝕行為進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：濺射NiCrAIY涂層在短時(shí)間內(nèi)(20h)具有一定
6、的抗腐蝕能力；但經(jīng)過長時(shí)間(100h)腐蝕后，初生的A1203膜熔融破裂而又沒有足夠的Al補(bǔ)充，加上柱狀晶對抗腐蝕性能的不利影響，使得腐蝕加速，最終失去對基體的保護(hù)。NiCrAlY滲鋁涂層由于涂層中高的A1含量，使得涂層自始至終都形成了單一的A1203保護(hù)性膜，有效抑制了熱腐蝕的進(jìn)行，表現(xiàn)出優(yōu)異的抗熱腐蝕性能。無論是鑄態(tài)合金還是涂層，在含NaCI的硫酸鹽中的腐蝕要比在純硫酸鹽中的腐蝕嚴(yán)重得多。6．濺射NiCrAIY涂層和NiCrAlY滲鋁涂層在70012鹽和水蒸氣綜合作用下的腐蝕行為研究在700℃鹽和水蒸氣綜合作用下，濺射NiCrAlY涂
7、層由于Cr203等與NaCI反應(yīng)，涂層產(chǎn)生剝離，失去保護(hù)作用；NiCrAIY滲鋁涂層形成了薄而致密的越203保護(hù)膜，表現(xiàn)出優(yōu)異的抗腐蝕性能。關(guān)鍵詞：鋁化物涂層，濺射涂層，氧化，熱腐蝕lI博士論文凡種高溫防護(hù)涂層的高齷氧倔積熱腐蝕行為研究ABSTRACTBothasaloneoverlaysandasabondcoatingforTBCs，MCrAIYcoatingsarewidelyappliedtobladesandotherhotgasturbinecomponents，Thecostofcolnmontechnologies，suc
8、hasAPS，EB—PVD，usedforthecoatingpreparationismuchhigherthanthatofthealuminization，atra血tionalwayt
