一种无机盐铝涂层涂覆镍基粉末高温合金的高温氧化组织分析

TG146.1+5; 使用TWL12+TWL20无机盐铝涂层喷涂于镍基粉末高温合金表面,采用XRD、SEM、EPMA和TEM研究无机盐铝涂层与粉末高温合金经 700、750、800℃高温氧化后的组织变化.结果表明:高温氧化后涂层表层结构出现剥落,涂层中的铝与基体合金发生扩散,形成由氧化区、扩散区、互扩散区组成的过渡层,其中氧化区为最外层,该区域主要富集O、Al元素,形成Al2O3 层;随之的扩散区主要含有Ni、Al元素,形成NiAl相及在其中弥散分布的α-Cr相;最后是富集Ti、Cr、Co、Ta等元素的互扩散区,存在于扩散区与基体之间,主要由Ni2AlTi相基体及在其中弥散分布的σ相组成;分析...

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Published in航空材料学报 Vol. 43; no. 5; pp. 67 - 75
Main Authors 李佳琳, 杨杰, 穆春辉, 姜国杰, 刘光旭, 王晓峰, 邹金文
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国航发北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室,北京 100095%中国航发北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室,北京 100095 2023
Subjects
显微组织
Ni-based P/M superalloy
microstructure
TWL12+TWL20无机盐铝涂层
TWL12+TWL20 inorganic aluminum coating
镍基粉末高温合金
high temperature oxidation
高温氧化
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ISSN1005-5053
DOI10.11868/j.issn.1005-5053.2023.000003

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Summary:TG146.1+5; 使用TWL12+TWL20无机盐铝涂层喷涂于镍基粉末高温合金表面,采用XRD、SEM、EPMA和TEM研究无机盐铝涂层与粉末高温合金经 700、750、800℃高温氧化后的组织变化.结果表明:高温氧化后涂层表层结构出现剥落,涂层中的铝与基体合金发生扩散,形成由氧化区、扩散区、互扩散区组成的过渡层,其中氧化区为最外层,该区域主要富集O、Al元素,形成Al2O3 层;随之的扩散区主要含有Ni、Al元素,形成NiAl相及在其中弥散分布的α-Cr相;最后是富集Ti、Cr、Co、Ta等元素的互扩散区,存在于扩散区与基体之间,主要由Ni2AlTi相基体及在其中弥散分布的σ相组成;分析表明过渡层厚度随着氧化温度升高而变化,主要表现为互扩散区宽度增加,扩散区中的α-Cr相与互扩散区的σ相尺寸增大,且σ相沿垂直过渡区方向生长的趋势加剧;氧化增重曲线表明,涂层表层结构脱落后,过渡层在 750、800℃高温氧化过程中表现出良好的抗氧化性能,说明TWL12+TWL20无机盐铝涂层具有为航空发动机用先进粉末高温合金提供高温氧化涂层保护的潜力.
ISSN:1005-5053
DOI:10.11868/j.issn.1005-5053.2023.000003