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Ni-Al基涂层制备工艺及其抗氧化性能

中国有色金属学报 2012年第6期22卷 1725-1730页

作者：欧桃平操光辉上海大学材料科学与工程学院上海200072

通过调整固体粉末渗铝法工艺在镍基高温合金DZ417G基体上制备了Ni-Al二元成分区间内组织可控的γ′-Ni3Al、γ′-Ni3Al+β-NiAl、β-NiAl、β-NiAl+δ-Ni2Al3和δ-Ni2Al3涂层,采用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜对涂层的结构、断面... 详细信息

通过调整固体粉末渗铝法工艺在镍基高温合金DZ417G基体上制备了Ni-Al二元成分区间内组织可控的γ′-Ni3Al、γ′-Ni3Al+β-NiAl、β-NiAl、β-NiAl+δ-Ni2Al3和δ-Ni2Al3涂层,采用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜对涂层的结构、断面形貌以及高温氧化后的表面形貌进行观察和分析。900℃和1 100℃空气恒温氧化实验结果表明:涂层能显著提高材料的抗氧化性能,在涂层厚度相同的情况下,NiAl涂层抗氧化性能最好。

关键词：高温合金包埋渗涂层抗氧化性能

Ti-Nb-Si基超高温合金Si-Cr共渗抗氧化涂层的显微组织

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中国有色金属学报 2009年第11期19卷 1993-1999页

作者：乔彦强郭喜平西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

采用在1250、1350和1400℃ Si-Cr包埋共渗10h的方法,在Ti-Nb-Si基超高温合金表面制备了Cr改性硅化物涂层。结果表明:各温度下制备的涂层均具有多层复合结构;随包埋共渗温度的升高,涂层外层和中间层的组成相都发生改变。经1250℃,10hSi-C... 详细信息

采用在1250、1350和1400℃ Si-Cr包埋共渗10h的方法,在Ti-Nb-Si基超高温合金表面制备了Cr改性硅化物涂层。结果表明:各温度下制备的涂层均具有多层复合结构;随包埋共渗温度的升高,涂层外层和中间层的组成相都发生改变。经1250℃,10hSi-Cr共渗时涂层外层为(Ti,X)5Si3(X代表Nb、Hf和Cr元素),中间层为(Ti,X)5Si4,过渡层(Ti,X)5Si3很薄;当提高共渗温度至1350℃时,涂层外层中Cr含量明显提高,外层除了(Ti,X)5Si3外,还出现含Cr的三元相(Nb1.95Cr1.05)Cr2Si3,中间层由(Ti,X)5Si4和(Ti,X)5Si3两相组成,而过渡层((Ti,X)5Si3)增厚;继续提高共渗温度至1400℃时,涂层外层主要由(Nb1.95Cr1.05)Cr2Si3三元相组成,中间层已全部由(Ti,X)5Si3相组成,在过渡层与基体间还存在不连续的块状(Nb,Ti)3Si相,Si-Cr共渗温度对Cr扩散的影响更为显著。

关键词： Ti-Nb-Si基超高温合金包埋渗 Si-Cr共渗涂层结构

Pt+Hf改性的γ-Ni+γ′-Ni_3Al涂层结构及其抗氧化性能研究

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稀有金属材料与工程 2014年第1期43卷 224-228页

作者：姚培培付超操光辉上海大学上海200072

通过包埋Al-Hf共渗在高温合金DZ417G表面制备出Pt+Hf共同改性的γ-Ni+γ′-Ni3Al涂层。Al-Hf共渗过程中,Hf含量不同,涂层表面形成的相结构也不同。当渗剂中Hf含量为2%时(质量分数,下同),涂层呈γ-Ni+γ′-Ni3Al结构;渗剂中Hf含量为6%时... 详细信息

通过包埋Al-Hf共渗在高温合金DZ417G表面制备出Pt+Hf共同改性的γ-Ni+γ′-Ni3Al涂层。Al-Hf共渗过程中,Hf含量不同,涂层表面形成的相结构也不同。当渗剂中Hf含量为2%时(质量分数,下同),涂层呈γ-Ni+γ′-Ni3Al结构;渗剂中Hf含量为6%时,涂层相结构为?-NiAl+Al16Hf6Ni7;而当Hf含量达到12%时,涂层相结构为Al16Hf6Ni7。随着后续热处理的进行,β-NiAl+Al16Hf6Ni7涂层的相结构转变为γ-Ni+γ′-Ni3Al;Al16Hf6Ni7涂层转变为γ-Ni+γ′-Ni3Al+Al3HfNi12结构。1100℃的等温氧化实验表明,经过10 h氧化,高温合金基体表面已经出现了脱落;而渗剂中Hf含量为2%时形成的Pt+Hf改性的γ-Ni+γ′-Ni3Al涂层经过30 h氧化后,其表面依然完整。与单纯的Pt改性的γ-Ni+γ′-Ni3Al涂层相比,Pt+Hf共同改性的γ-Ni+γ′-Ni3Al涂层由于适量活性元素Hf的加入,其抗氧化性能得到了提高。

关键词：高温合金涂层包埋渗 Hf 抗氧化性能

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镍基合金表面Al-Co共渗涂层制备

北京航空航天大学学报 2011年第1期37卷 119-122页

作者：袁比飞卢贵武中国石油大学(北京)机电工程学院北京102249

利用包埋渗法在镍基高温合金表面成功制备了Al-Co涂层.涂层为单层结构,显示出均匀、致密的特性,涂层主要由AlNi相、AlCo相和Al-Cr间金属化合物组成.涂层中Al和Co的含量明显高于基体中两元素的含量.基体与涂层之间有一层与涂层厚度相当... 详细信息

利用包埋渗法在镍基高温合金表面成功制备了Al-Co涂层.涂层为单层结构,显示出均匀、致密的特性,涂层主要由AlNi相、AlCo相和Al-Cr间金属化合物组成.涂层中Al和Co的含量明显高于基体中两元素的含量.基体与涂层之间有一层与涂层厚度相当的过渡层,过渡层是由于其内部的Al元素向外扩散导致Cr,W,Mo,Ti等元素析出而形成的.过渡层与基体和涂层之间的结合都较为紧密,达到了冶金结合.

关键词：镍基合金包埋渗铝钴共渗防护涂层过渡层

25Cr35NiNb合金表面Al-Si-Cr涂层抑制结焦性能

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化工学报 2015年第3期66卷 1059-1065页

作者：屈笑雨刘京雷徐宏陆阳刘建书华东理工大学机械与动力工程学院上海200237 无锡化工装备有限公司江苏无锡214131

采用固体粉末包埋渗方法在25Cr35Ni Nb合金表面制备Al-Si-Cr涂层,通过乙烯裂解模拟装置中的结焦实验,对涂层抑制结焦性能进行分析评价。运用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等方法分析了涂层显微组织及结焦层形貌特征。... 详细信息

采用固体粉末包埋渗方法在25Cr35Ni Nb合金表面制备Al-Si-Cr涂层,通过乙烯裂解模拟装置中的结焦实验,对涂层抑制结焦性能进行分析评价。运用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等方法分析了涂层显微组织及结焦层形貌特征。结果表明,采用粉末包埋共渗可以得到厚度在130-m左右的Al-Si-Cr涂层,涂层具有多层结构且组织致密,外层为富铝硅层,内层为富铬硅层;Al-Si-Cr涂层具有良好的抗结焦性能,可有效抑制催化结焦,抑制结焦率达72.5%。

关键词：乙烯裂解焦化抑制结焦涂层包埋渗

Y_2O_3对铌硅化物基超高温合金硅化物渗层组织的影响

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材料工程 2010年第1期38卷 12-18页

作者：齐涛郭喜平西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

采用包埋共渗工艺在铌硅化物基超高温合金表面制备了Si-Y2O3共渗层,共渗温度为1050℃,共渗时间为10h。利用SEM,EDS和XRD等方法分析了渗剂中Y2O3添加量对渗层结构、组织形貌及其成分分布的影响,并与相同包埋渗温度和时间下单独渗Si渗层... 详细信息

采用包埋共渗工艺在铌硅化物基超高温合金表面制备了Si-Y2O3共渗层,共渗温度为1050℃,共渗时间为10h。利用SEM,EDS和XRD等方法分析了渗剂中Y2O3添加量对渗层结构、组织形貌及其成分分布的影响,并与相同包埋渗温度和时间下单独渗Si渗层的组织进行了对比。结果表明：在渗剂中添加不同含量Y2O3后的渗层具有相似的结构,均具有明显分层的结构,由外至内依次为（Nb,X）Si2（X表示Ti,Hf和Cr）层,（Nb,X）5Si3过渡层和富Al扩散区。与单独渗Si渗层相比,渗剂中添加Y2O3没有改变渗层表层的相组成,但抑制了渗层中孔洞的产生,使相同包埋渗温度和时间处理后Si-Y2O3共渗层的组织较单独渗Si渗层的更为致密。EDS能谱分析结果表明,Y在渗层中的分布是不均匀的,在靠近过渡层与基体界面处的Y含量较高,并由内向外逐渐递减。随渗剂中Y2O3含量增加,渗层中的平均Y含量出现先增加后降低的规律。当渗剂中Y2O3的加入量为1%2%（质量分数）时,Y2O3具有明显的催渗作用。

关键词：铌硅化物基超高温合金 Si—Y2O3共渗层包埋渗涂层结构

CeO_2对铌硅基超高温合金硅化物渗层组织及抗氧化性能的影响

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中国有色金属学报 2013年第1期23卷 99-107页

作者：张艺郭喜平西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

采用Si-CeO2包埋共渗工艺于1 150℃在铌硅基超高温合金表面制备Si-Ce共渗层,分析渗剂中CeO2粉含量对共渗层组织、相组成及高温抗氧化性能的影响。结果表明:Si-Ce共渗层的组织、结构与单独渗硅层的相似,由(Nb,X)Si2(X表示Ti、Hf和Cr)外层... 详细信息

采用Si-CeO2包埋共渗工艺于1 150℃在铌硅基超高温合金表面制备Si-Ce共渗层,分析渗剂中CeO2粉含量对共渗层组织、相组成及高温抗氧化性能的影响。结果表明:Si-Ce共渗层的组织、结构与单独渗硅层的相似,由(Nb,X)Si2(X表示Ti、Hf和Cr)外层、(Ti,Nb)5Si4过渡层和富Al扩散层组成。EDS分析结果表明,Ce在共渗层中的分布不均匀,而在由原基体合金中的(Nb,X)5Si3块转变而成的富Hf(Nb,X)Si2相中含量较高。渗剂中添加CeO2不仅起到了细化渗层组织的作用,而且起到了明显的催渗作用,当渗剂中CeO2粉含量为3%(质量分数)时催渗效果更显著。Si-Ce共渗层及单独渗硅层经1 250℃氧化50 h后的氧化膜均主要由TiO2与SiO2组成。但Si-Ce共渗层试样的氧化膜中TiO2棒更细小,并且在SiO2基体中的分布也更均匀,因而能显著改善氧化膜的粘附性与致密性,进而提高Si-Ce共渗层的高温抗氧化性能。

关键词：铌硅基超高温合金 Si—Ce共渗层包埋渗微观结构抗氧化性能

Nb-Si基合金表面Mo-Si-B涂层制备及抗氧化性能

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材料工程 2018年第2期46卷 73-77页

作者：庞洁周春根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 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191

为提高Nb-Si合金的抗高温氧化性能,在其表面制备Mo-Si-B涂层。通过Thermo-Calc计算的方法,从热力学角度分析NaF和AlF_3两种激活剂对Si-B二元共渗的影响。结果表明:以NaF为激活剂时可以实现Si-B的二元共渗,而以AlF3为激活剂时,难以实现S... 详细信息

为提高Nb-Si合金的抗高温氧化性能,在其表面制备Mo-Si-B涂层。通过Thermo-Calc计算的方法,从热力学角度分析NaF和AlF_3两种激活剂对Si-B二元共渗的影响。结果表明:以NaF为激活剂时可以实现Si-B的二元共渗,而以AlF3为激活剂时,难以实现Si-B的二元共渗。通过爆炸喷涂结合包埋渗的方法在Nb-Si合金表面成功制备Mo-Si-B涂层,涂层主要由有弥散硼化物分布的MoSi2外层和未反应的Mo内层构成。涂层在1250℃氧化100h后涂层的氧化增重仅为1.52mg/cm^2,良好的抗高温氧化性能是由于涂层在高温氧化过程中形成了一层具有保护性的硼硅酸盐层。

关键词： Nb-Si合金 Mo-Si-B涂层激活剂包埋渗氧化

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铌合金表面渗镀复合涂层及其抗氧化研究

真空科学与技术学报 2016年第9期36卷 1053-1059页

作者：杨阳黄祖江唐仕光李伟洲张修海广西大学材料科学与工程学院南宁530004

利用包埋渗结合化学镀技术在铌合金表面制备了复合涂层,研究了涂层在退火过程中的元素扩散行为及涂层的高温抗氧化性能。结果表明:复合涂层以晶态Ni和Al_3Nb相为主;退火过程中渗层中的Al元素向外扩散,涂层转变为晶态,形成了Ni Al_3、Al_... 详细信息

利用包埋渗结合化学镀技术在铌合金表面制备了复合涂层,研究了涂层在退火过程中的元素扩散行为及涂层的高温抗氧化性能。结果表明:复合涂层以晶态Ni和Al_3Nb相为主;退火过程中渗层中的Al元素向外扩散,涂层转变为晶态,形成了Ni Al_3、Al_3Nb、Ni Al相。对退火前后的涂层进行1000℃恒温氧化实验,20 h后沉积态涂层的增重为7.7 mg/cm^2,表面主要含Ni O、Al_2O_3、Ni Al相;退火态涂层样品的增重为4.9 mg/cm^2,表面生成了Al_2O_3、NiNb_2O_6、NiAl_2O_4等相。氧化后涂层与基体结合良好。退火态涂层表面由于富Al元素,氧化后形成较多的Al_2O_3,比沉积态的涂层能更有效地减缓氧化进程,提高铌合金的抗氧化性。

关键词：包埋渗化学镀复合涂层高温抗氧化性