英文翻译终稿

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1、铝涂层镍基单晶高温合金DD32M的氧化和分解机理C.T.Liu，J.Ma，X.F.Sun，P.C.Zhaoa青岛科技大学，材料科学与工程学院，青岛266061b国家腐蚀与防护重点实验室，材料研究院，中国科学院，沈阳110016，中国c电化学工程学院，青岛科技大学，青岛266061，中国摘要：铝涂层镍基单晶高温合金DD32M预先进行低压气相沉积，然后在900℃到1000℃范围内进行恒温氧化试验以检测在预期的防护性质下铝涂层形成氧化铝膜。双阶段氧化实验用来描述高温氧化膜的形成和铝涂层的改变，然后提出铝涂层镍基单晶高温合金DD32M

2、的氧化和分解机制，以及通过装有铝涂层能量色散X射线分析仪（EDX）和分析晶体结构的X射线衍射仪（XRD）的扫描电镜（SEM）,进行形态学观察机理和氧化膜表面化学分析。关键字：机理铝涂层单晶镍基高温合金DD32M氧化动力学膜形态微观结构1.介绍今天，燃气涡轮叶片表面温度能够达到1400℃或者更高。在高温应用使用的的材料像飞机发动机的叶片必须同时据用强度和抗氧化性。现代化的燃气涡轮发动机需要的叶片往往是在单晶下铸造的，以避免有害于蠕变和疲劳性能。继续在那里为这些应用而设计的合金成分显着变化，伴随着最新的叶片，包含了大量的过渡金属如

3、钽，钼，钨，铬等等，过渡金属显著的提高了叶片的力学性能。然而，气体流的工作温度继续上升，使得在服务退化的叶片，由氧化或腐蚀，是一个很大的可能性，因为这些文章[1-5]已经表明了。由于这个原因，通常使用涂层保技术护叶片，例如，或者渗铝或者通过含有金属键的陶瓷陶瓷热障层应用涂层[6-10].在航空燃气涡轮发动机使用这种组件传统上用基于金属间化合物NiAl的涂层进行保护[11-18],因为它具有氧化条件下形成的一种保护性规模几个吸引人的特性，包括熔点高，密度相对较低，良好的导热性，优良的抗氧化性能，这主要是由三氧化二铝[12,13]

4、。形成[12,14]和降解[12,1517]铝涂层的机制,已被广泛了解。雷登[13]报道了氧化镍合金涂层和涂层基体的相互作用行为。Fleetwood[18]研究了镍基合金成分对铝涂层性能的影响。铝涂层镍基高温合金抗氧化和腐蚀的问题众所周知，但是很少听说铝涂层单晶镍基高温合金有这样的问题。在本研究中，研究铝涂层铸态单晶高温合金在900-1000温度范围内，氧化动力学，膜形态，和微观结构，以观察氧化膜形成特征和有关于氧化和分解的机理。2.实验过程本研究使用高温合金基体盘（φ4×15毫米），由镍基单晶高温合金棒材加工而成，DD32M

5、（重量%）标称组成列于表1。表1铸态镍基单晶高温合金成分标称质量分数质量分数CCrAlCoWTaNbMoNiDD32M0.00144.56.09.08.54.01.61.0Bal铸态试样渗铝之前，在600-沙砾砂纸上打磨，在丙酮脱脂，在乙醇中超声波洗净，在热空气中干燥。这种涂层通过低压气体样本相沉积制备。50%铁粉，铝作为试剂和氯化铵作为催化剂情况下，渗铝处理在真空炉中使用标准高温和低温活动（HTLA）进程。气相沉积法渗铝处理在可控制的气压0.02到0.6兆帕下1050℃，保温1.5小时。等温氧化动力学实验分别在静态空气中90

6、0℃和1000℃，保温500小时，来分析实验得到的增重时间曲线。在氧化过程中，试样增重是不连续测量的。该论文用的电子天平的灵敏度是0.1毫克。氧化后镍基高温合金DD32M的表面形貌和横截面显微结构通过扫描电子显微镜进行分析，扫描电子显微镜配备能量色散X射线分析（扫描电镜/能谱）。氧化后的DD32M涂层的表面结构由X射线衍射仪（XRD）确定。1.结果与讨论3.1沉积涂层涂层试样DD32M的表面形态显示图1（a）。DD32M上铝涂层由大、多边形（直径8-22微米）的铝粒组成，展示了突出的境界山脊平坦的表面性不同的网络（黑箭头），载

7、有毛孔。这种形态是向外生长的铝涂层的特点和标志，它是基于高温时低活性的渗铝过程。DD32M覆盖的表面上主要元素的浓度如下（重量%）：57.7%镍，39.4%铝，1.5%钴，0.8铬，0.8%铌。DD32M沉积涂层是由单相β-NiAl相（含钴，铬，铌），这与x射线分析结果一致，如图所示，1（b）。覆盖在DD32M表面氧化前的截面显微结构如图所示，图2。从图2（a）可以清晰的看到DD3M的铝有双层结构，外层大约14微米的厚度，内部互扩散区有11微米厚（工业区），参照文献[19,20]与类似的结构。在DD32M的沉积涂层上，外层，从

8、原来的集体表面到涂层的表面主要是由柱状晶单相β-NiAl相（含铬和钴）（图2（c）），这是与x射线分析结果一致的（图1(b)）。中间扩散区，开始于基体表面，延伸到基体内部，由两相组成，由EDS的结果确定（图2（b）），富含钽，钨，铌，钼的点状白色沉淀相，灰色的β相矩阵（含铬和