K488合金Al-Si滲層的結(jié)構(gòu)與熱腐蝕性能.pdf

1、K488合金為我國新近研制的鎳基沉淀強化鑄造高溫合金,用于船用重型燃機渦輪葉片的制造,其工作環(huán)境惡劣,對材料的抗高溫、耐腐蝕性能要求苛刻。本實驗采用含鉻無機鹽配制粘接劑,以漿料法在K488鎳基高溫合金表面制備鋁硅涂層;并采用X射線衍射、掃描電子顯微鏡、能譜分析等手段對滲層組織結(jié)構(gòu)進行分析;通過高溫氧化、鹽霧腐蝕對涂層的保護性能進行表征;分析討論了硅、鋁等元素在其過程中的作用機制。
　　研究結(jié)果表明,Al-Si滲層可分為四層,主要由

2、富Al的NiAl相、鉻硅化合物第二相顆粒、以及為含Si的鉻的碳化物組成。隨滲劑中硅含量的上升,鉻硅化合物層厚度增加,鉻硅化合物種類變化,含硅的鉻的碳物層厚度增加,但滲層整體厚度降低。隨著滲鍍時間增加,硅在滲層中的分布更加均勻,鉻硅化合物第二相顆粒更加細小,但滲層整體厚度不變。
　　高溫氧化實驗結(jié)果表明,制備有鋁硅涂層的K488合金抗氧化能力優(yōu)異。硅含量的提高和滲鍍時間的延長有助于提高涂層性能。隨著滲層中硅含量的上升,涂層表面的氧化

3、產(chǎn)物形貌由疏松針狀變?yōu)橹旅芮驙铑w粒;氧化產(chǎn)物相組成由θ-Al2O3為主變?yōu)棣?Al2O3為主,致密完整氧化層形成的時間縮短;滲層中的鋁與合金基體中鎳的互擴散降低;粗大鉻的碳化物析出減少。隨著制備涂層時滲鍍時間的延長,涂層表面氧化產(chǎn)物致密度更高;α-Al2O3含量更高;氧化膜厚度更為均勻,氧化坑洞減少。隨著高溫氧化時間的延長,氧化產(chǎn)物組成由θ-Al2O3為主變?yōu)棣?Al2O3為主。高溫氧化四小時后已有大量α-Al2O3生成,其生成速度較單

4、一滲鋁涂層有很大提高。
　　鹽霧腐蝕實驗結(jié)果表明,制備有鋁硅涂層的K488合金耐鹽霧腐蝕性能良好。滲劑的硅含量存在最優(yōu)值,增加或減少都會影響涂層的性能。滲劑中硅含量較低時延長滲鍍時間會對涂層的耐腐蝕性能產(chǎn)生不利的影響。滲層中硅含量過低,將導(dǎo)致腐蝕過程中不利于產(chǎn)生致密的α-Al2O3;滲層中硅含量過高時,將生成硬脆相Al5Cr,導(dǎo)致涂層發(fā)生剝落現(xiàn)象,降低其耐腐蝕性能。滲層中硅含量較低時,隨著制備涂層時滲鍍時間的延長,硅元素在滲層中的