nb-ti-si合金表面mo-si-b涂层的制备及其氧化行为研究

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1、分类号:TB310710-2012131024硕士学位论文Nb-Ti-Si合金表面Mo-Si-B涂层的制备及其氧化行为研究曹正导师姓名职称王利捷教授申请学位级别硕士学科专业名称材料加工工程论文提交日期2015年05月05日论文答辩日期2015年06月05日学位授予单位长安大学PreparationandOxidationBehaviorofMo-Si-BcoatingonNb-Ti-SiAlloyADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：CaoZhengSupervisor：WangLijieChang’anUnivers

2、ity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中己经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：ff年4月c^曰论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。(保密的论文

3、在解密后应遵守此规定）论文作者签名：雀玉_年“月4曰摘要Nb-Ti-Si合金具有熔点高、高温力学性能优异等特点，是重要的高温结构材料。虽然通过合金化使得其抗氧化性得到一定程度提高，但仍需通过在其表面制备涂层以达到高温有氧环境下的使用要求。本文通过在Nb-Ti-Si合金表面制备Mo-Si-B涂层来改善其高温抗氧化性。首先采用辉光离子渗技术在Nb-Ti-Si合金表面制备Mo涂层，研究分析了温度与时间对Mo涂层厚度，表面与截面形貌的影响；合金元素对界面结合的影响。在基体表面制备Mo涂层后，通过包埋Si-B共渗在基体表面制备出Mo-Si-B涂层，分析了涂层的表面及截面形貌，并确定了涂层的结构

4、。对所制备的Mo-Si-B涂层进行600℃与1250℃条件下不同时间的氧化实验，分析涂层氧化后表面与截面的形貌及物相组成。实验中采用XRD进行物相分析，SEM、BSE进行形貌分析以及EDS、WDS进行成分分析，得出以下几点：（1）通过辉光离子渗技术制备Mo涂层，随着温度升高Mo涂层厚度增加，且更为致密，涂层与基体界面处结合也越好；随着保温时间延长Mo涂层厚度增大；基体中其它合金元素的存在使得基体与涂层界面处互扩散更好。（2）Mo涂层包埋Si-B共渗制备所得的Mo-Si-B涂层具有多层结构。（3）Mo-Si-B涂层在600℃氧化后表面生成氧化物SiO2和B2O3，此外还残留有包埋渗渗剂

5、中的Al2O3；氧化后涂层结构与未氧化前结构基本一致。（4）Mo-Si-B涂层在1250℃氧化5h和20h后，形成致密连续的氧化膜，氧化产物主要为SiO2及少量Nb2O5和TiO2，此外还残留有包埋渗渗剂中的Al2O3；氧化后MoSi2/NbSi2层界面处出现较多裂纹；氧化过程中NbSi2转化为Nb5Si3。关键词：Nb-Ti-Si合金，辉光离子渗，包埋渗，Mo-Si-B涂层，氧化IAbstractNb-Ti-Sialloyisanimportanthigh-temperaturestructuralmaterial,owingtoitshighmeltingpoint,excell

6、enthightemperaturemechanicalpropertiesandothercharacteristics.Alloyingmakesitsoxidationresistanceactivitytosomeextentimprove,butitstillneedstoprepareoxidationresistancecoatingonthesurfacetomeettherequirementsofhightemperatureunderaerobicconditions.Inthispaper,Mo-Si-Bcoatingwaspreparedonthesurfa

7、ceofNb-Ti-Sialloytoimproveitshigh-temperatureoxidationresistance.Firstly,theMocoatingwaspreparedonthesurfaceofNb-Ti-Sialloybyglowplasmadeposition.TheinfluenceofdepositiontemperatureandtimeonMocoatingthickness,morphology,aswellasth