镍基高温合金Al-Cr涂层的恒温氧化行为

金属学报, 2014, 50(10): 1170-1178. doi: 10.11900/0412.1961.2014.00077

镍基高温合金Al-Cr涂层的恒温氧化行为

吴多利 ^1, , 姜肃猛 ^2, , 范其香 ^3, , 宫骏 ^4, , 孙超 ^5,

1.中国科学院金属研究所,沈阳110016

2.中国科学院金属研究所,沈阳110016

3.中国科学院金属研究所,沈阳110016

4.中国科学院金属研究所,沈阳110016

5.中国科学院金属研究所,沈阳110016

基金项目: 国家自然科学基金项目51001106和国家重点基础研究发展计划项目2012CB625100资助 Supported by National Natural Science Foundation of China (No.51001106) and National Basic Research Program of China (No.2012CB625100)

关键词：电弧离子镀 , 包埋渗Al , Al-Cr涂层 , 恒温氧化

ISOTHERMAL OXIDATION BEHAVIOR OF Al-Cr COATING ON Ni-BASED SUPERALLOY

Keywords： arc ion plating , pack cementation aluminizing , Al-Cr coating , isothermal oxidation

采用电弧离子镀沉积Cr和粉末包埋法渗Al的联合工艺制备了Al-Cr涂层,并利用粉末包埋法制备了渗Al涂层,分析了2种涂层的组织结构和成分,研究了镍基高温合金DSM11基体、渗Al涂层和Al-Cr涂层在1000和1100℃下的恒温氧化行为.结果表明:渗Al涂层和Al-Cr涂层组织致密,与基体结合良好且成分分布均匀.2种涂层都明显分为2个区域:外层和互扩散区.渗Al涂层外层由β-NiAl相和Ni2Al3相组成,Al-Cr涂层外层由β-NiAl相、Ni2Al3相、α-Cr相和AlCr2相组成.Al-Cr涂层可以显著改善基体合金的抗氧化性能,且明显优于渗Al涂层.Al-Cr涂层优良的抗氧化性能源于在氧化过程中出现了Cr(W)析出带,能够一定程度阻碍涂层中的Al元素向基体扩散,降低了涂层退化速度,而Cr的存在可以促进Al的选择性氧化,提高涂层的自修复能力.

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