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1、第42卷第6期Vol畅42No畅62017年6月HEATTREATMENTOFMETALSJune2017低温超音速火焰喷涂MCrAlY涂层的高温氧化111112李运初,毛杰,邓子谦,邓春明,吴相彬,梁兴华(1.广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室,广东广州510651;2.广西科技大学汽车与交通学院,广西柳州545006)摘要:采用低温超音速火焰喷涂工艺(LT-HVOF)制备了NiCoCrAlYTa合金涂层,通过静态氧化增量方法绘制氧化动力学曲线并计算氧化
2、速率常数;用XRD、SEM及EDS表征涂层氧化后表面的物相组成、形貌和生成氧化物成分。结果表明:低温超音速火焰喷涂制备的NiCoCrAlYTa涂层在900、1000和1100℃氧化200h后,均达到完全抗氧化级。900℃和1000℃氧化时,涂层表面均形成致密连续的α-Al2O3层;1100℃氧化时,氧化产物可分为两层,外层为Cr2O3和尖晶石氧化物,内层为α-Al2O3。关键词:低温超音速火焰喷涂;MCrAlY涂层;高温氧化中图分类号:TG174.44文献标志码:A文章编号:0254-6051(2017)
3、06-0051-05HightemperatureoxidationofMCrAlYcoatingpreparedbylowtemperaturehighvelocityoxygen-fuelspraying111112LiYunchu,MaoJie,DengZiqian,DengChunming,WuXiangbing,LiangXinghua(1.TheKeyLabofGuangdongforModernSurfaceEngineeringTechnology,NationalEngineeringL
4、aboratoryforModernMaterialsSurfaceEngineeringTechnology,GuangdongInstituteofNewMaterials,GuangzhouGuangdong510651,China;2.InstituteofAutomobileandTransportation,GuangxiUniversityofScienceandTechnology,LiuzhouGuangxi545006,China)Abstract:NiCoCrAlYTaalloyco
5、atingwaspreparedbyLT-HVOF,andoxidationkineticscurvesofthecoatingwereobtainedbystaticoxidationmassincrementmethodandtheoxidationrateconstantwascalculated.Phasecomposition,morphologyandoxidecompositionoftheoxidizedcoatingwerecharacterizedbymeansofXRD,SEMand
6、EDS.TheresultsshowthattheNiCoCrAlYTacoatingpreparedbyLT-HVOFreachesperfectoxidation-resistancelevelafteroxidizedat900-1100℃for200h.Adenseandcontinuousα-Al2O3layerisformedonthecoatingsurfaceafteroxidizedat900℃,1000℃.Buttherearetwooxidelayersat1100℃,Cr2O3an
7、dspineloxidesinthetoplayer,andα-Al2O3intheinnerlayer.Keywords:lowtemperaturehighvelocityoxygen-fuel(LT-HVOF)spraying;MCrAlYcoating;hightemperatureoxidation[5-6]航空发动机是飞机的“心脏”,提高发动机工作温航空发动机对高温材料的要求。度是航空发动机获得更高动力和效率的关键。航空发20世纪70年代叶片上使用的高温防护涂层主要动机的工作温度提高170℃,
8、其推力可增加5%,效率为MCrAlY型包覆涂层,具有良好的抗高温氧化和耐[1]可提高1.0%。但更高的工作温度必然会导致更大高温腐蚀性能,且对基体合金的力学性能影响较[7-8]的热应力,更严重的高温氧化和高温腐蚀,这就对发动小。MCrAlY涂层的制备工艺有很多种,超音速火机叶片材料提出了苛刻的要求。目前,发动机叶片的焰是使用较为广泛的方法之一,该类工艺沉积速率高,首选材料是镍基高温合金,其具有优良的高温力学性其制备的涂层致密,
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