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Ti48Al2Nb2Cr合金的热腐蚀行为研究

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材料保护 2022年第7期55卷 16-21页

作者：李哲轩程建根伍廉奎中山大学材料学院广东深圳518107 江苏金桥油脂科技有限公司江苏如皋226532

为研究TiAl合金的热腐蚀行为,揭示其腐蚀机理,以提高TiAl合金的实际服役性能尤其是抗热腐蚀性能,通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪表征了Ti48Al2Nb2Cr合金在75%Na_(2) SO_(4)+25%NaCl混合盐环境中的高温氧化行为及氧化层的组成和结构。... 详细信息

为研究TiAl合金的热腐蚀行为,揭示其腐蚀机理,以提高TiAl合金的实际服役性能尤其是抗热腐蚀性能,通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪表征了Ti48Al2Nb2Cr合金在75%Na_(2) SO_(4)+25%NaCl混合盐环境中的高温氧化行为及氧化层的组成和结构。结果表明:Ti48Al2Nb2Cr合金在该混合盐中服役时会发生严重腐蚀,经700℃氧化100 h后,其净质量变化为-16.53 mg/cm^(2)。这是由于Ti48Al2Nb2Cr合金在热腐蚀过程中表面形成的热腐蚀氧化层疏松多孔,与基体结合力差而导致不断脱落。该氧化膜无法阻止熔盐和氧气的内扩散以及基体元素的外扩散。同时,腐蚀产物NaNbO3在试样表面形成和聚集呈不规则块状结构,进一步破坏了合金表面氧化层的完整性,导致其抗热腐蚀性能进一步恶化.

关键词： Ti48Al2Nb2Cr合金混合盐热腐蚀行为机理

NiCrMo涂层在750℃硫酸盐中的热腐蚀行为

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稀有金属材料与工程 2006年第A2期35卷 335-338页

作者：董娜蒋建敏贺定勇傅斌友李现兵北京工业大学北京100022

针对石油及化工设备在苛刻高温腐蚀条件下工作,其零件腐蚀破坏日益严重的现状,采用Q235钢为基体材料,对自行研制的NiCrMo涂层在750℃涂盐腐蚀中的热腐蚀行为进行了研究,并与母材Q235钢的性能进行了比较。采用金相显微镜、配有能谱分析... 详细信息

针对石油及化工设备在苛刻高温腐蚀条件下工作,其零件腐蚀破坏日益严重的现状,采用Q235钢为基体材料,对自行研制的NiCrMo涂层在750℃涂盐腐蚀中的热腐蚀行为进行了研究,并与母材Q235钢的性能进行了比较。采用金相显微镜、配有能谱分析仪的扫描电镜以及X射线衍射仪等检测设备对腐蚀产物的形貌和相组成等进行了分析。结果表明,在母材Q235钢表面涂覆层镍铬含量一定,有适当钼的NiCrMo涂层时,能形成对涂层进行保护的氧化膜,提高母材Q235钢的耐高温热腐蚀性能。这种镍基合金制备成涂层具有优良的抗热腐蚀性能,适于作为石油化工设备的防护材料。

关键词： NiCrMo涂层硫酸盐热腐蚀行为

铝硅涂层在1050℃下混合硫酸盐中的热腐蚀行为

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材料热处理学报 2016年第11期37卷 140-145页

作者：王宏宇崔万里袁晓明赵前汪涵江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

采用粉末共渗法在镍基高温合金表面获得约为300μm厚的铝硅涂层,考察了其在1050℃下混合硫酸盐（Na2SO4＋25%K2SO4）中的热腐蚀行为,较为系统地研究了其热腐蚀动力学行为及其机制、熔盐作用下氧化膜的生长与破坏过程和热腐蚀不同时间后... 详细信息

采用粉末共渗法在镍基高温合金表面获得约为300μm厚的铝硅涂层,考察了其在1050℃下混合硫酸盐（Na2SO4＋25%K2SO4）中的热腐蚀行为,较为系统地研究了其热腐蚀动力学行为及其机制、熔盐作用下氧化膜的生长与破坏过程和热腐蚀不同时间后的腐蚀产物等。结果表明,相对于已有铝硅涂层在高温条件下（850~980℃）热腐蚀的相关研究,其在1050℃超高温下混合硫酸盐中的热腐蚀更加严重,这与超高温下熔盐对保护性氧化膜的熔解作用更强密切相关。在本实验条件下,铝硅涂层在1050℃下混合硫酸盐中热腐蚀70 h后已趋于失效,当热腐蚀90 h时其腐蚀层深度已达约75μm;此时,不仅涂层中Al和Ni直接与熔盐相互作用,而且Cr、Si也参与了与熔盐的反应,同时高温合金基体中的Ti也已扩散至表面。

关键词：金属粘结层铝硅涂层超高温热腐蚀混合硫酸盐热腐蚀行为

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熔融碳酸盐燃料电池双极板的热腐蚀行为

应用科学学报 2002年第2期20卷 218-220页

作者：沈霞方建慧朱新坚阎立诚曹广益陈念贻上海大学理学院化学系上海200436 上海交通大学燃料电池研究所上海200030

对熔融碳酸盐燃料电池双极板的热腐蚀行为作了初步研究 .腐蚀产物的 X射线衍射分析、扫描电镜分析和离子分析表明其主要成分为 Ni Fe2 O4 、L i Fe O2 、Ni Cr2 O4 等 ,同时进行了双极板和阳极的腐蚀动力学测量及腐蚀机理的初步探讨 .... 详细信息

对熔融碳酸盐燃料电池双极板的热腐蚀行为作了初步研究 .腐蚀产物的 X射线衍射分析、扫描电镜分析和离子分析表明其主要成分为 Ni Fe2 O4 、L i Fe O2 、Ni Cr2 O4 等 ,同时进行了双极板和阳极的腐蚀动力学测量及腐蚀机理的初步探讨 .研究结果表明熔融碳酸盐燃料电池双极板和阳极的热腐蚀速度均较快 ,腐蚀层较疏松 ,并且可能具有共腐蚀作用 .

关键词：热腐蚀行为熔融碳酸盐燃料电池双极板腐蚀机理腐蚀动力学热腐蚀速度

激光增材制造CoCrFeMnNi高熵合金力学性能与热腐蚀行为研究

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激光增材制造CoCrFeMnNi高熵合金力学性能与热腐蚀行为研究

作者：焦加飞江苏大学

学位级别：硕士

高熵合金是一种新型的多主元合金,独特的成分设计使其形成单一的固溶体结构,具有高强度、高硬度和高温稳定性等优异性能,在海洋工程、轨道交通和航空航天等高端装备领域具有广泛的应用前景。传统熔铸方法制备出的高熵合金通常存在气孔... 详细信息

高熵合金是一种新型的多主元合金,独特的成分设计使其形成单一的固溶体结构,具有高强度、高硬度和高温稳定性等优异性能,在海洋工程、轨道交通和航空航天等高端装备领域具有广泛的应用前景。传统熔铸方法制备出的高熵合金通常存在气孔、夹杂等冶金缺陷。激光增材制造技术是一种成形效率高、成形性能好且柔性化程度高的先进加工技术。本文利用激光增材制造技术成功制备了块状CoCrFeMnNi高熵合金,研究了工艺参数对合金表面形貌、微观组织和力学性能的影响;通过热腐蚀实验探究了成形构件的热腐蚀行为及机理。主要结论如下:(1)理论研究了激光增材制造CoCrFeMnNi高熵合金的成形机理和组织演变规律。结果表明,高熵合金的高混合熵导致成形构件为面心立方单相固溶体结构。激光增材过程中,由于熔池内部不稳定地湍流,试样表面出现部分球状颗粒和未熔化颗粒,导致表面粗糙度增大。熔池急速冷却及高温度梯度导致不同位置处的微观组织不同,顶部主要为柱状晶,中部和底部则转变为柱状晶和等轴晶混合结构。随着激光功率的增加,熔池内冷却速率降低,为晶粒持续生长提供了条件,晶粒变得粗大。激光功率对试样内部冶金缺陷有较大影响,试样致密度随着激光功率的增加而增大。(2)通过拉伸实验研究了激光增材制造CoCrFeMnNi高熵合金拉伸性能,结合微观组织及残余应力分析,总结了成形构件力学性能强化机制。结果表明,非平衡的微观组织导致试样的显微硬度出现轻微波动;熔池内部的非平衡凝固行为导致合金内部产生不均匀的残余热应力,且残余应力的状态和幅值与加工工艺相关。由于较高的冷却速率,试样力学性能优于铸造和熔炼的CoCrFeMnNi高熵合金。试样表面沿着激光扫描方向的残余拉应力远大于垂直于扫描方向的残余拉应力。试样在不同载荷方向下的拉伸性能有显著区别,当载荷方向垂直于激光扫描方向时,由于该方向的残余拉应力较低,使得试样获得优异的拉伸性能。(3)探究了CoCrFeMnNi高熵合金的热腐蚀行为及机理。结果表明,在75%NaSO+25%NaCl混合熔盐和NaCl熔盐腐蚀环境中,随着温度的升高,试样腐蚀速率显著增加,腐蚀愈加严重。在混合熔盐中合金孕育期主要发生氧化反应,表面形成的致密氧化膜抑制腐蚀的进程。在NaCl熔盐中构件腐蚀较严重,腐蚀几乎没有孕育期,腐蚀速率增加。试样在75%NaSO+25%NaCl混合熔盐中腐蚀程度较轻,主要是氧化、硫化和氯化的共同作用。在NaCl熔盐中,由于NaCl与金属氧化物反应生成挥发性的氯化物,从而形成空洞和裂纹,加速氧化剥落,腐蚀破坏严重。

关键词：激光增材制造高熵合金微观组织力学性能热腐蚀行为

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海洋环境下氮化物涂层耐冲蚀耐腐蚀性能研究

海洋环境下氮化物涂层耐冲蚀耐腐蚀性能研究

作者：孙钦硕西北师范大学

学位级别：硕士

氮化物涂层作为一种硬质保护涂层在航空航天、机械制造、模具工业、纺织工业、汽车工业等诸多工业领域有着广泛的应用。金属氮化物涂层的高强度、高硬度、耐高温等优点使其在耐冲蚀耐腐蚀能力等方面具有突出优势,在压气机叶片的保护涂... 详细信息

氮化物涂层作为一种硬质保护涂层在航空航天、机械制造、模具工业、纺织工业、汽车工业等诸多工业领域有着广泛的应用。金属氮化物涂层的高强度、高硬度、耐高温等优点使其在耐冲蚀耐腐蚀能力等方面具有突出优势,在压气机叶片的保护涂层方面拥有巨大潜力。本研究在利用多弧离子镀技术在Ti6Al4V钛合金表面沉积了CrN、CrAlN、CrAlN/CrN多层涂层,研究了涂层在30°和90°下的冲蚀行为和500℃下制备态和冲蚀态涂层热腐蚀行为。主要研究结果如下:(1)对CrN、CrAlN、CrAlN/CrN多层涂层冲蚀行为进行研究。通过30°和90°气固冲蚀实验发现,相比于基底,氮化物涂层的耐冲蚀性能至少提高5.1倍。其中,CrAlN/CrN涂层的耐冲蚀性能最好,提高了11倍。采用纳米压痕表征氮化物涂层的硬度和弹性模量,以及微悬臂梁测试断裂韧性。结果发现,在引入Al元素和多层结构后,CrAlN/CrN多层涂层的硬度和断裂韧性均有提高,分别达到了25.8±1.5 GPa和10.3±0.2 MPa·m。分析氮化物涂层的冲蚀行为发现,多层涂层中的界面可以有效地阻止裂纹的扩展,从而提高涂层的耐腐蚀性。本文发现涂层的耐冲蚀性与硬度和断裂韧性呈正相关关系。尤其是断裂韧性对氮化物涂层的耐冲蚀性能更加重要。因此,具有高硬度和高断裂韧性CrAlN/CrN多层涂层表现出最好的耐冲蚀性。(2)对CrN、CrAlN、CrAlN/CrN多层涂层的热腐蚀和冲蚀-热腐蚀行为进行研究。绘制了制备态涂层的氧化增重和腐蚀增重曲线。利用SEM、TEM、EDS、XRD和拉曼光谱等表征手段分析了涂层的氧化产物和腐蚀产物。分析了冲蚀对涂层高温氧化和热腐蚀的影响。Al元素的引入,使得CrAlN涂层的耐高温氧化和耐热腐蚀能力显著增强。CrAlN氧化增重和腐蚀增重分别仅为0.003 mg·cm和0.009mg·cm,具有良好的耐热腐蚀性能。热腐蚀过程中,Cr容易扩散和氧化,导致CrAlN涂层表面生成AlN相。AlN层能够抵挡O和腐蚀介质的扩散。CrAlN/CrN多层涂层的多层结构没有继续在高温氧化中起到积极作用。CrAlN/CrN多层结构发生了选择性腐蚀,CrN层被优先腐蚀,而CrAlN层保持完整,这是因为两个亚层之间存在原电池效应,加速了涂层的腐蚀。比较了冲蚀对涂层的高温氧化和热腐蚀的影响,冲蚀对热腐蚀不管是耐腐蚀性较好的CrAlN,还是CrN、CrAlN/CrN多层涂层都有明显的协同作用。

关键词：多弧离子镀氮化物涂层多层结构冲蚀行为热腐蚀行为

定向凝固镍基DZ792及DZ792G合金的高温热腐蚀行为

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东北大学学报（自然科学版） 2013年第11期34卷 1580-1584页

作者：黄烁王磊黄炎李俊涛东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室辽宁沈阳110819 北京钢铁研究总院高温材料研究所北京100081

采用涂盐法研究了DZ792与DZ792G合金涂覆75％Na2SO4＋25％NaCl混合盐后在900℃下的热腐蚀行为与机理．结果表明，900℃涂盐腐蚀条件下DZ792与DZ792G合金的热腐蚀机制为“酸／碱盐溶一内硫化氧化”．DZ792G合金在热腐蚀70～150h，腐蚀机... 详细信息

采用涂盐法研究了DZ792与DZ792G合金涂覆75％Na2SO4＋25％NaCl混合盐后在900℃下的热腐蚀行为与机理．结果表明，900℃涂盐腐蚀条件下DZ792与DZ792G合金的热腐蚀机制为“酸／碱盐溶一内硫化氧化”．DZ792G合金在热腐蚀70～150h，腐蚀机制由碱性盐溶机制转化为酸性盐溶机制，最终导致灾难性腐蚀．DZ792G合金因具有较高的Ti含量，合金表面氧化膜的外侧形成富Ti氧化物层，TiO2与熔盐反应消耗其中的O。，促进热腐蚀由碱性向酸性盐溶机制转变．而DZ792合金Ti含量较低，TiO2层在氧化膜内侧形成，外侧少量Ti氧化物形成稳定的NiTiO3尖晶石层．DZ792合金氧化膜外侧的富Cr2O3层与熔盐直接反应，抑制了热腐蚀反应，因而具有优异的抗热腐蚀能力．

关键词：定向凝固镍基高温合金 DZ792 盐膜混合盐热腐蚀行为

CrN/Cr3C2-NiCr复合涂层制备及其性能研究

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CrN/Cr3C2-NiCr复合涂层制备及其性能研究

作者：汤鹏君兰州理工大学

学位级别：硕士

超音速火焰(HVOF)喷涂技术制备的CrC-NiCr涂层具有良好的耐磨损和耐腐蚀性能,但在高温及盐类腐蚀介质环境下,硬度低、孔隙率高等问题导致其耐磨损和耐热腐蚀性能退化。近年来,物理气相沉积(PVD)技术制备的CrN薄膜也同样用于磨蚀件表面改... 详细信息

超音速火焰(HVOF)喷涂技术制备的CrC-NiCr涂层具有良好的耐磨损和耐腐蚀性能,但在高温及盐类腐蚀介质环境下,硬度低、孔隙率高等问题导致其耐磨损和耐热腐蚀性能退化。近年来,物理气相沉积(PVD)技术制备的CrN薄膜也同样用于磨蚀件表面改性,相比CrC-NiCr涂层其硬度更高、结构更加致密,具有优异的耐磨损、耐腐蚀性能。然而,在高温、高载、磨蚀等极端工况下,基体软化、薄膜承载不足、薄膜与基体硬度、模量差异及热膨胀系数不匹配等问题导致薄膜开裂甚至分层剥离,这很大程度上限制了CrN薄膜在高温高载等苛刻工况下的实际应用。为了获得更加优异的高温摩擦学性能和耐热腐蚀性能,本文基于CrC-NiCr涂层和CrN薄膜性能优势协同的思想,设计制备了以HVOF喷涂技术制备的CrC-NiCr涂层作为硬质支撑层和过渡层、以PVD技术制备的CrN薄膜为表面功能层的PVD/HVOF复合涂层,在此基础上考察分析了单层CrN薄膜、CrC-NiCr涂层和CrN/CrC-N iCr复合涂层的组织结构、力学性能及热稳定性,对比分析了复合涂层的高温摩擦学行为和热腐蚀行为,揭示了复合涂层在高温磨损及高温热腐蚀环境下的损伤机理与薄膜/涂层协同机制。主要研究结果和结论如下:采用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD),纳米压痕仪、划痕仪、高温维氏显微硬度仪等手段研究分析了三种薄膜/涂层的微观组织结构、力学性能及热稳定性。结果表明:CrN薄膜结构致密,硬度较高(24.5±3.8 GPa),但结合力较低,承载力、断裂韧性和热稳定性相对较差。CrC-NiCr涂层的孔隙率较高,硬度较低(826±6 HV),但结合强度较高(73.9 MPa)。同时,由于涂层较厚,导致残余应力较高,涂层热稳定性差。CrN/CrC-NiCr复合涂层表面粗糙度高,顶层CrN薄膜在一定程度上对CrC-NiCr中间层起到了封孔作用。CrC-NiCr中间层为顶层CrN薄膜提供了良好的支撑作用,硬度和结合力分别达到了33.3±6.4 GPa和37 N,承载力和断裂韧性均较单层CrN薄膜显著改善。采用往复摩擦试验机、SEM、EDS、AFM等研究了三种薄膜/涂层的摩擦学行为,并采用三维轮廓仪、拉曼光谱仪(Raman)探究了复合涂层的摩擦磨损机理。研究结果表明:室温下,CrN薄膜磨痕截面磨损面积仅为12.64μm,耐磨损性能较好;CrC-NiCr涂层摩擦系数波动较大,由于硬度较低,导致磨损严重,磨痕截面磨损面积高达467.83μm;CrN/CrC-NiCr复合涂层由于硬度高,表现出优异的耐磨损性能,磨痕截面磨损面积仅为1.27μm,磨损机理均以磨粒磨损为主。随着温度的升高,CrN薄膜摩擦系数呈下降趋势,但耐磨损性能也随之降低,在350?C时磨损最为严重,薄膜发生了严重的粘着磨损,伴随有磨粒磨损和氧化磨损;CrC-NiCr涂层在350?C时磨损严重,磨痕截面磨损面积达到580.20μm。在550?C时耐磨损性能较好,磨损机理主要表现为氧化磨损、剥层磨损并伴随着轻微的磨粒磨损;CrN/CrC-NiCr复合涂层高温耐磨损性能较差,顶层CrN薄膜被磨穿,磨损机理主要表现为粘着磨损、氧化磨损和磨粒磨损。采用SEM、EDS、XRD、X射线光电子能谱仪(XPS)等研究了三种薄膜/涂层在550?C、混合盐(NaCl+KCl+NaSO)中的热腐蚀行为,并探究了相关的热腐蚀机理。结果表明:CrN薄膜在热腐蚀过程中被完全腐蚀并剥落,耐热腐蚀性能差;CrC-NiCr涂层在热腐蚀过程中重量增加严重,较高的孔隙率不利于涂层的耐腐蚀性能,在涂层表面的孔隙处产生了较大腐蚀坑。涂层表面腐蚀氧化膜较厚(13μm),腐蚀性介质通过带有空隙和裂纹的氧化膜渗透到涂层中,并与氧化物反应形成挥发性氯化物,从而形成更多的空隙和裂纹,造成局部应力集中进而导致涂层剥落,表现出较差的耐热腐蚀性能;CrN/CrC-NiCr复合涂层表面形成致密且均匀的CrO氧化物保护膜,氧化膜的厚度约为CrC-NiCr涂层腐蚀氧化膜厚度的1/10,复合涂层表现出优异的耐热腐蚀性能。然而复合涂层表面未完全被CrN薄膜覆盖孔隙处发生的CrC-NiCr中间层腐蚀是导致复合涂层破裂失效的主要原因。

关键词：超音速火焰(HVOF) 物理气相沉积(PVD) CrN/Cr3C2-NiCr复合涂层摩擦学行为热腐蚀行为

铝稀土涂层在不同介质中的超高温热腐蚀行为及其改性探索

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铝稀土涂层在不同介质中的超高温热腐蚀行为及其改性探索

作者：阚鹏江苏大学

学位级别：硕士

随着先进燃气涡轮发动机“高推重力”和“大推重比”发展趋势的日益明显,航空发动机热端部件的服役温度持续升高,这势必对航空发动机热端部件表面担负抗氧化腐蚀功能的热障涂层金属粘结层的服役性能提出了更高的要求。铝稀土涂层,是一... 详细信息

随着先进燃气涡轮发动机“高推重力”和“大推重比”发展趋势的日益明显,航空发动机热端部件的服役温度持续升高,这势必对航空发动机热端部件表面担负抗氧化腐蚀功能的热障涂层金属粘结层的服役性能提出了更高的要求。铝稀土涂层,是一能够生成在极高温度下仍具有良好稳定性保护性氧化铝膜的热障涂层金属粘结层。然而,关于其热腐蚀行为及其机理的研究相对较为薄弱。本文在对铝稀土涂层制备工艺及其组织特性研究的基础上,较为系统地研究了其在1050℃下三种不同腐蚀介质(75%NaSO+25%K2SO、75%NaSO+25%Na Cl、40%NaSO+60%VO)中的超高温热腐蚀行为及其机理,从而为研制新型抗超高温氧化腐蚀金属粘结层提供理论基础;同时,尝试了采用激光熔注技术将纳米SiC颗粒引入到铝稀土涂层中对其进行改性,进而为研制新型抗超高温氧化腐蚀金属粘结层提供技术支持。本文的主要研究内容及结果如下:(1)开展了镍基高温合金基体表面铝稀土涂层制备及其组织特性的研究。研究中,以纳米CeO2作为渗剂中的稀土组分,采用固体粉末包埋法在镍基高温合金GH4033表面制备铝稀土涂层,通过正交实验优化得出最佳的渗剂配方以及渗铝工艺参数,并对所制备的铝稀土涂层组织进行分析。研究表明:在本文实验条件下,铝稀土共渗较优的渗剂为3wt.%NH4Cl、9wt.%CeO2、45wt.%Al和余量的氧化铝,铝稀土共渗较优的工艺参数为在850℃下保温10 h后继续在1000℃下保温2 h;采用前述渗剂及渗制工艺所制备的铝稀土涂层均匀、致密且厚度达到约250μm,其主要由Ni-Al相和Ni2Al3相组成。(2)研究了铝稀土涂层在1050℃下75%NaSO+25%K2SO中热腐蚀行为。研究表明:铝稀土涂层在1050℃下混合硫酸盐中遭遇了严重的热腐蚀,主要表现为其进入稳态氧化所需时间极长(约30小时)而维持稳态氧化的时间又较短(>30至60小时)。分析认为,由于熔盐在1050℃下具有更强的熔解作用,可以迅速熔解铝稀土涂层表面形成的保护性氧化铝膜,进而加快了涂层的失效速度;随着涂层内保护性铝元素的不断消耗,当涂层内铝元素含量低于保护性氧化铝膜形成所需抗氧化元素阈值时,铝稀土涂层防护作用减弱,涂层逐渐失效。(3)研究了铝稀土涂层在1050℃下75%NaSO+25%Na Cl中热腐蚀行为。研究表明:铝稀土涂层在1050℃含氯硫酸盐中热腐蚀初期难以形成保护性氧化铝膜,涂层仅在大于10小时至30小时期间处于稳态氧化阶段,而随后的50小时内其始终处于快速增重状态。当热腐蚀进行到50小时,涂层已几乎不存在连续氧化膜且发生了较为严重的内氧化腐蚀,此时涂层已趋于完全失效。含氯硫酸盐中的Na Cl,不仅造成铝稀土涂层在热腐蚀初期难以形成保护性氧化铝膜,而且还会诱发铝稀土涂层在进入稳态氧化期不久后保护性氧化铝膜的整体剥落,超高温的实验温度进一步加剧了含氯硫酸盐中的氯对铝稀土涂层表面氧化膜的破坏作用。(4)研究了铝稀土涂层在1050℃下40%NaSO+60%VO中热腐蚀行为。研究表明:铝稀土涂层在1050℃含钒硫酸盐中热腐蚀100小时过程中,仅在10小时表面含有一层较薄的保护性氧化铝膜,而随后第20小时保护性氧化铝膜被熔解消失。当热腐蚀进行到50小时,大部分涂层发生了较为严重的内氧化内硫化腐蚀,涂层趋于失效。含钒硫酸盐中的VO,不但作为反应物参与涂层的破坏过程,还充当催化剂加速硫酸盐等腐蚀介质对涂层的腐蚀,同时超高温的实验环境加剧了其对铝稀土涂层的破坏作用。(5)探索了激光熔注纳米SiC颗粒改性铝稀土涂层的工艺及其改性后的组织特性。研究表明:以醇水混合溶液作为分散介质、以0.25%聚乙二醇加0.25%四甲基氢氧化铵作为分散剂、以聚乙烯醇作为粘结剂制备出的纳米碳化硅浆料具有更好的分散稳定性,更适于激光熔注预置纳米碳化硅使用;以激光功率180W、扫描速度35mm/s、离焦量20mm工艺参数,可制备出质量较优的激光熔注纳米SiC颗粒改性铝稀土涂层。经过激光熔注改性后,涂层组织明显细化,上部组织呈现雪花状并且夹杂不规则形状晶体,中部为均匀一致的雪花状晶体,下部组织逐渐由雪花状到树枝状再到圆块状。

关键词：金属粘结层铝稀土涂层 1050℃ 热腐蚀行为混合硫酸盐含氯硫酸盐含钒硫酸盐激光熔注改性