激光熔覆抗氧化涂层及其性能的研究

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本文采用激光熔覆的方法在 TiAl 金属间化合物基体上沉积耐高温涂层,分别选取 NiCoCrAlY、NiCoCrAlY+5%Al2O3 以及 NiCoCrAlY+20%Al进行熔覆。并且用金相、显微硬度、 X-射线衍射( XRD)、扫描电镜( SEM)和能谱(EDX)等分析手段,分别研究了涂层的组织结构及高温氧化行为。 工艺实验结果表明,用一定量的硝酸纤维素和 MCrAlY 合金粉末混合后,用丙酮调成糊状,涂覆于基材表面的方法,在后续的激光熔覆中能形成高质量的 McrAlY 抗氧化涂层。激光熔覆工艺参数为 900W 的输出功率和350mm/min 的扫描速度是实验优选的最佳工艺参数。 氧化实验结果表明,在 1000℃条件下氧化 100 小时后,NiCoCrAlY 和NiCoCrAlY+5%Al2O3 涂层表面形成了 TiO2、Al2O3 等的复合氧化膜,主要是 TiO2。而 NiCoCrAlY+20%Al 涂层表面的氧化膜则主要是 Al2O3膜。 氧 化 动 力 学 曲 线 表 明 , 抗 氧 化 性 从 优 到 劣 的 次 序 是NiCoCrAlY+20%Al、NiCoCrAlY+5%Al2O3、NiCoCrAlY。分析表明,Al 的添加一方面使得晶粒细化,另一方面阻碍其它离子扩散。同时增加了涂层中对抗氧化起作用的 Al 离子储备。有利于形成比较致密的 Al2O3 膜,增强涂层抗氧化性。
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