张平郭喜平
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00044
采用Si-Al-Y2O3包埋共渗工艺在Nb-Ti-Si基超高温合金表面制备Y改性的Si-Al共渗层, 分析了渗剂中Al粉含量对渗层组织和相组成的影响, 并研究了其在1250℃的抗氧化性能. 结果表明: 采用不同Al粉含量的渗剂在1050℃所制备的Si-Al-Y2O3共渗层均具有多层复合结构, 且渗层的内层都是由Al3(Nb, X)(X代表Ti, Cr和Hf)和 (Cr, Al)2(Nb, Ti)相组成; 当渗剂中Al粉含量为10%(质量分数)时, 渗层的外层以(Nb, X)Si2相为主, 中间层以(Nb, X)5Si3相为主; 当渗剂中Al粉含量为15%时, 渗层中间层由 (Nb, X)5Si3及Al3(Nb, X)两相组成, 而外层组成相相对于渗剂中Al粉含量为10%时的未发生变化; 当渗剂中Al粉含量为20\%时, 渗层的外层以 (Nb, X)3Si5Al2相为主, (Nb, X)Si2相弥散分布其中, 中间层则以Al3(Nb, X)为基体相, (Nb, X)5Si3相弥散分布其中, 并在其上部分布较少而下部较密集. Y在渗层中的分布不均匀, 并且随着渗剂中Al粉含量的提高, 渗层各层中的Y含量均增加. Si-Al-Y2O3共渗层的形成是一个在合金表面先沉积Al、后沉积Si的有序过程, 其生长服从抛物线规律. 在1250℃下氧化5 h后, 渗层表面生成了致密的Al2O3膜.
关键词:
Nb-Ti-Si基超高温合金
,
Si-Al-Y2O3 co-deposition coating
,
sequential deposition
,
multiple layer structure
,
oxidation-resistant performance
杨凌霄
,
郭喜平
,
乔彦强
,
潘若冰
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00517
为提高Nb-Ti-Si基超高温合金的高温抗氧化性能,采用Si-Ge-Y共渗工艺在其表面制备了Ge-Y改性的硅化物渗层.利用XRD,SEM和EDS分析了渗层的结构和相组成,并对其组织形成机理进行了讨论.结果表明:所制备的渗层具有明显的分层结构,由外至内依次为(Nb,X)(Si,Ge)2 (X代表Ti,Cr和Hf)外层和(Ti,Nb)5(Si,Ge)4内层；Ge在渗层中的含量由外向内逐渐增加.与Y改性硅化物渗层相比,Ge-Y改性硅化物渗层的组织并未发生显著改变,但Ge的添加会在一定程度上减少Si在共渗层表面的吸附和沉积,对渗层的生长有明显的抑制作用.保温不同时间(0-8 h)所制备的渗层具有相似的结构,渗层的生长动力学曲线符合抛物线规律.
关键词:
Nb-Ti-Si基超高温合金
,
扩散渗
,
硅化物渗层
,
Ge-Y改性
,
组织形成
李小飞
,
郭喜平
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00064
在熔体温度为2000℃的条件下,分别以2.5,5,10,20,50和100μm/s的抽拉速率对Nb-Ti-Si基超高温合金进行了有坩埚整体定向凝固.采用XRD,SEM和EDS等分析方法,研究了抽拉速率对定向凝固共晶组织及固/液界面形貌的影响,并分析了该合金的凝固过程.结果表明:合金定向凝固组织主要由沿着试棒轴向排列的横截面呈花瓣状的共晶胞Eutectic Ⅰ (Nbss/α(Nb,X)5Si3)以及分布于共晶胞周围的沿试棒轴向耦合生长的共晶组织Eutectic Ⅱ(Nbss/γ(Nb,X)5Si3)组成.随着凝固速率的增大,组织细化,花瓣状共晶胞由以硅化物或细小共晶为中心的近似圆形形貌逐渐演变为以十字形Nbss为中心、α(Nb,X)5Si3呈片状向外辐射生长的四边形形貌；Eutectic Ⅱ则呈沿纵向耦合生长的层片状形貌.固/液界面形貌经历了由胞枝状→树枝状→胞枝状的演变过程.
关键词:
Nb-Ti-Si基超高温合金
,
整体定向凝固
,
固/液界面形貌
,
共晶组织
