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测定了IC-6高温合金在900℃～1100℃的氧化动力学曲线.结果表明：900℃，IC-6合金的氧化膜主要由α-Al2O3、NiAl2O4和NiO构成并含有少量的NiMoO4和MoO2.1050℃和1100℃氧化时，IC-6合金表面生成了挥发性很强的MoO3 ，发生了氧化失重.IC-6合金上沉积NiCoCrAlY涂层后，900℃时，涂层的氧化膜主要为α- Al2O3；1050℃时，氧化膜主要为α-Al2O3和Cr2O3，大大改善了合金的抗氧化性.1100℃时，氧化膜主要由α-Al2O3、NiAl2O4和NiO构成，涂层虽然有一定的保护性，但效果不如900℃和1050℃时显著.形成以α-Al2O3和Cr2O3为主的氧化膜是使合金沉积NiCoCrAlY涂层后抗氧化能力大大提高的直接原因.

关键词: IC-6高温合金 , oxidation , MCrAlY coating , protection

钛合金表面纳米氧化铈增强MCrAlY熔覆涂层组织

王宏宇 , 孙崇超 , 金镜 , 袁晓明 , 程满

稀有金属材料与工程

采用激光熔覆技术在钛合金表面制备了纳米氧化铈增强MCrAlY涂层.利用SEM、OM和XRD等手段,分析了其微观组织和相组成,并与未加纳米氧化铈的涂层进行了对比.结果表明,添加纳米氧化铈后,涂层形状由激光熔覆典型的双弧状转变为扁平状,稀释率由57.9％下降为36.3％,而涂层组成相则基本未发生变化;同时,熔覆层中以树枝状析出的β-Ti变短变小,胞状组织Ni3(Al,Ti)的成分更加均匀,裂纹和孔洞等缺陷被消除;此外,尽管稀释率在下降但其过渡区和平面晶区宽度却有所增大.

关键词: 钛合金 , MCrAlY涂层 , 微观组织 , 纳米氧化铈 , 激光熔覆

TC11表面激光熔覆MCrAlY涂层温度场模拟及参数优化

沈清 , 王宏宇 , 金镜 , 吴志奎 , 程满

兵器材料科学与工程

采用ADPL参数化语言，综合考虑热源模型、材料热物性参数、相变潜热、边界条件等因素，建立了连续移动高斯热源作用下TC11表面激光熔覆MCrAlY涂层三维瞬态温度场数值模型。实验结果测量值与模拟计算值的对比表明，建立的温度场数值模型具有很好的可靠性。同时，在分析涂层品质的基础上，基于该模型对TC11表面激光熔覆MCrAlY涂层的激光工艺参数进行了预报及优化，得出较优的激光工艺参数为：激光功率1200 W、光斑直径2 mm、扫描速度400 mm/min。

关键词: TC11合金 , 激光熔覆 , MCrAlY涂层 , 温度场模拟 , 工艺参数优化

TiAl合金表面激光重熔等离子喷涂MCrAlY涂层研究

王东生 , 田宗军 , 陈志勇 , 沈理达 , 刘志东 , 黄因慧

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.07.018

为了进一步提高TiAl合金表面等离子喷涂MCrAlY涂层的高温氧化性能,采用激光重熔工艺对涂层进行处理,研究了激光重熔对涂层微观组织及抗氧化性能的影响.用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了涂层氧化前后的表面形貌、微观组织和相组成.结果表明:经过激光重熔处理后,涂层片层状组织得以消失,致密性提高,消除了喷涂层的大部分孔洞、夹杂等缺陷,同时使Al元素在涂层表面的重新分布,形成了Al的富集区;等离子喷涂MCrAlY层能显著提高TiAl合金的抗高温氧化性能,经过激光重熔后可进一步提高其抗高温氧化性能.

关键词: 激光重熔 , 等离子喷涂 , TiAl合金 , MCrAlY涂层 , 微观组织 , 抗高温氧化性能

纳米氧化铈对TC11表面MCrAlY熔覆涂层组织和硬度的影响

沈清 , 王宏宇 , 陈康敏 , 袁晓明 , 金镜

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.01.006

采用激光熔覆技术,在TC11合金表面上制备了纳米氧化铈含量(质量分数)分别为0％,2％,4％,6％,8％的MCrAlY高温防护涂层.利用光学显微镜(0M),能谱分析(EDS),X射线衍射(XRD)等手段及显微硬度计对涂层的组织、相结构及横切面硬度分布进行了较为系统地研究.结果表明:添加纳米氧化铈后,涂层形状由双弧状转变为扁平状;涂层组织的均匀性得到明显改善,熔覆层中气孔、成分偏析等缺陷消失,枝晶析出物被打断,胞状组织被细化;涂层过渡区的硬度变化梯度减小,其硬度沿横切面的分布也更加均匀.此外,部分氧化铈在激光束作用下发生熔解,生成了CeNi相,富集在液固界面前沿阻碍了合金元素的扩散,降低了基体Ni的活性而增大了其他元素如Ti,Al的溶解.在本实验条件下,添加6％的纳米氧化铈对熔覆涂层组织及硬度分布的改善最为明显.

关键词: TC11合金 , MCrAlY涂层 , 纳米氧化铈 , 激光熔覆 , 组织及硬度

真空预氧化对冷喷涂NiCoCrAlY涂层氧化行为的影响

张林伟 , 王鲁 , 王全胜 , 宁先进

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2014.01.001

利用冷喷涂技术制备了NiCoCrAlY涂层,并对涂层进行了真空预氧化处理.结合X射线衍射,扫描电镜和能谱分析等方法分析了NiCoCrAlY涂层真空预氧化前后的微观组织结构,并研究了真空预氧化处理对NiCoCrAlY涂层在1050℃下氧化行为的影响.结果表明:冷喷涂NiCoCrAlY涂层含氧量为0.25％(质量分数),孔隙率小于0.36％.真空预氧化处理使涂层由γ-Matrix Ni-Co-Cr单相结构转变为γ-Matrix Ni-Co-Cr固溶体和β-(Ni,Co) Al金属间化合物双相结构,并在涂层表面生成厚约0.47μm连续、致密的α-Al2O3氧化膜.喷涂态涂层和真空预氧化涂层在1050℃氧化200h后表面均生成致密、连续的以α-Al2 O3为主的氧化膜.真空预氧化处理在100h内抑制了涂层表面尖晶石氧化物的形成,同时降低了氧化膜生长速率.

关键词: MCrAlY涂层 , 冷喷涂 , 氧化行为 , 真空预氧化

冷喷涂CoNiCrAlY涂层在Na2SO4熔盐中的热腐蚀行为

张林伟 , 王鲁 , 王全胜 , 陆磊 , 宁先进

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.11.007

利用冷喷涂技术制备CoNiCrAlY涂层，并对涂层进行了真空预氧化处理。结合X射线衍射，扫描电镜，能谱分析等方法研究预氧化处理前后的CoNiCrAlY涂层在900℃的Na2 SO4熔盐中的热腐蚀行为。结果表明：冷喷涂CoNiCrA‐lY涂层含氧量为0．12％（质量分数），孔隙率小于0．28％（体积分数）。真空预氧化处理在涂层表面生成厚约0．26μm连续、致密的α‐Al2 O3氧化膜；喷涂态涂层和预氧化涂层在热腐蚀150h后表面均生成了以α‐Al2 O3为主的致密连续氧化膜，保护了基体免受腐蚀破坏；真空预氧化处理有效减缓了S和O等元素向涂层内扩散的速率，从而提高了涂层的抗Na2 SO4熔盐热腐蚀性能；高温热腐蚀对涂层的破坏作用远大于高温氧化。在相同温度下，涂层在单一Na2 SO4熔盐中腐蚀时，Al的消耗速率约为高温氧化时的2倍。

关键词: MCrAlY涂层 , 热腐蚀 , 冷喷涂 , 真空预氧化 , 高温氧化