CVD法制备Inconel 718高温合金表面铝化物涂层高温氧化行为研究 被引量：2

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作者 孟国辉 齐浩雄 +6 位作者 杜撰 刘梅军 杨冠军 吴勇 孙清云 夏思瑶 董雪 《材料研究与应用》 CAS 2024年第2期187-194,共8页

Inconel 718高温合金是燃气轮机和航空发动机热端部件的关键核心材料,其表面通常制备有铝化物涂层,起到提高抗氧化和热腐蚀性能的作用。理解铝化物涂层的高温氧化行为,是提高部件抗高温氧化能力的关键。采用化学气相沉积(CVD)技术,在Inc... Inconel 718高温合金是燃气轮机和航空发动机热端部件的关键核心材料,其表面通常制备有铝化物涂层,起到提高抗氧化和热腐蚀性能的作用。理解铝化物涂层的高温氧化行为,是提高部件抗高温氧化能力的关键。采用化学气相沉积(CVD)技术,在Inconel 718高温合金表面制备了铝化物涂层,在大气环境、950℃条件下开展了恒温氧化测试,采用扫描电子显微镜、X射线衍射和X射线能谱等手段,研究了其高温氧化行为,并与Inconel 718高温合金进行对比。结果表明:Inconel 718高温合金表面制备的CVD铝化物涂层,其表面粗糙,具有双层结构。外层为富含Ni和Al元素的β-NiAl层,平均厚度为14.1μm,内层为富含Fe和Cr元素的σ相与富含Nb、Mo和Fe元素的Laves相共存的互扩散层,平均厚度为5.9μm。恒温氧化后,Inconel 718高温合金表面氧化生成了Cr_(2)O_(3)膜,而CVD铝化物涂层表面氧化生成了α-Al_(2)O_(3)膜。Cr_(2)O_(3)膜和α-Al_(2)O_(3)膜的生长都遵循抛物线型生长规律,Cr_(2)O_(3)膜的生长速率常数为0.86μm·h^(-1/2),α-Al_(2)O_(3)膜的生长速率常数为0.15μm·h^(-1/2)。此外,观察发现Inconel 718高温合金发生了内氧化,而CVD铝化物涂层未出现内氧化,两者氧化行为差异的原因在于CVD铝化物涂层中的β-NiAl相,其氧化生成均匀、连续、致密的α-Al_(2)O_(3)膜,阻止了内部金属发生进一步氧化。本研究揭示了Inconel 718高温合金和CVD铝化物涂层的抗高温氧化作用机理,为Inconel 718高温合金用高抗氧化性CVD铝化物涂层的制备及应用提供了技术支撑。 展开更多

关键词 Inconel 718高温合金 燃气轮机 航空发动机 化学气相沉积 铝化物涂层 高温氧化行为 α-Al_(2)O_(3) Β-NIAL

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Sialon/SiC复相材料的高温氧化行为 被引量：12

2

作者 茹红强 张宁 +1 位作者 于佩志 孙旭东 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期417-419,共3页

研究了以粘土直接合成Sialon/SiC复相材料的氧化行为 ,以及Sialon相含量、氧化温度和氧化时间对氧化过程的影响· 结果表明 ,Sialon/SiC复相材料的氧化速度与温度成正比、与时间的平方根成正比·Sialon相的抗氧化性优于SiC相
... 研究了以粘土直接合成Sialon/SiC复相材料的氧化行为 ,以及Sialon相含量、氧化温度和氧化时间对氧化过程的影响· 结果表明 ,Sialon/SiC复相材料的氧化速度与温度成正比、与时间的平方根成正比·Sialon相的抗氧化性优于SiC相· 这种材料的氧化反应是一种钝化反应 ,具有较好的抗氧化性 ,Sialon相含量的增加能提高材料的抗氧化性· 展开更多

关键词 β-Sialon/Sic 复相材料 高温氧化行为 抗氧化性

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V元素对TiAlN涂层高温氧化行为的影响 被引量：10

3

作者 毛延发 兰新哲 +1 位作者 周廉 宫永辉 《稀有金属快报》 CAS CSCD 2008年第5期27-33,共7页

为了考察V元素对Ti-Al-N涂层高温氧化行为的影响,用多弧离子镀法在W18Cr4V1Co5高速钢试样表面涂镀了Ti-Al-N和Ti-Al-V-N涂层。对两种涂层试样在不同温度和不同时间下进行氧化处理。用SEM观测两种涂层的组织结构,用XRD分析其相组成,用GT... 为了考察V元素对Ti-Al-N涂层高温氧化行为的影响,用多弧离子镀法在W18Cr4V1Co5高速钢试样表面涂镀了Ti-Al-N和Ti-Al-V-N涂层。对两种涂层试样在不同温度和不同时间下进行氧化处理。用SEM观测两种涂层的组织结构,用XRD分析其相组成,用GTA分析其升温氧化和恒温氧化动力学行为。实验结果表明,V的加入使涂层晶粒细化,组织更加致密;两种涂层均在750℃以后才测量到氧化增重;Ti-Al-N涂层的氧化转折点为920℃,超过920℃,涂层迅速氧化,逐渐失效;Ti-Al-V-N涂层在超过1000℃增重仍非常缓慢,并具有抗氧化保护的作用。V元素的加入大大降低了氧化速率,从而有效地提高了涂层的抗氧化性能。 展开更多

关键词 TIALN 钒 多弧离子镀 高温氧化行为

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难熔高熵合金NbMoTaWTi/Zr的高温氧化行为 被引量：5

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作者 王鑫 万义兴 +3 位作者 张平 单彩霞 谢莹莹 梁秀兵 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期100-106,共7页

采用真空电弧熔炼法制备NbMoTaWTi和NbMoTaWZr难熔高熵合金,分析合金组织结构与元素分布,研究两种合金从室温到1500℃的动态氧化行为以及1200℃的恒温氧化行为。结果表明:NbMoTaWTi合金主要由单一BCC固溶体相组成,而NbMoTaWZr合金则由BC... 采用真空电弧熔炼法制备NbMoTaWTi和NbMoTaWZr难熔高熵合金,分析合金组织结构与元素分布,研究两种合金从室温到1500℃的动态氧化行为以及1200℃的恒温氧化行为。结果表明:NbMoTaWTi合金主要由单一BCC固溶体相组成,而NbMoTaWZr合金则由BCC固溶体和富Zr相两相组成。两种合金在700℃以上温度均发生了剧烈的氧化反应。相比较而言,NbMoTaWTi合金在1300℃以下的抗氧化能力优于NbMoTaWZr合金。两种合金在1200℃恒温氧化时都以氧向内扩散为主,氧化3 h后均发生了严重氧化。Ti和Zr的添加均未发生选择性氧化现象,虽然与其他难熔金属氧化物形成复合氧化物层,但其致密度不够,阻止氧化能力不足。 展开更多

关键词 难熔高熵合金 组织结构 高温氧化行为 氧化产物

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0Cr18Ni10Ti不锈钢热浸镀铝及高温扩散后的高温氧化行为 被引量：4

5

作者 娄瑾 阮承祥 左袆 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期14-16,23,共4页

为提高0Cr18Ni10Ti不锈钢的抗高温氧化能力,采用熔剂法在0Cr18Ni10Ti不锈钢表面制备热浸镀铝层,并经950℃、2 h高温扩散。采用SEM、EDS对热浸镀铝高温扩散试样及不锈钢试样900℃氧化不同时间的表面、截面进行了形貌观察及成分分析。结... 为提高0Cr18Ni10Ti不锈钢的抗高温氧化能力,采用熔剂法在0Cr18Ni10Ti不锈钢表面制备热浸镀铝层,并经950℃、2 h高温扩散。采用SEM、EDS对热浸镀铝高温扩散试样及不锈钢试样900℃氧化不同时间的表面、截面进行了形貌观察及成分分析。结果表明:镀铝高温扩散试样的氧化动力学曲线较平缓且氧化增重较小;0Cr18Ni10Ti不锈钢经900℃、100 h氧化后表面主要由Fe2O3组成,氧沿晶界向内扩散产生内氧化;镀铝高温扩散试样900℃氧化期间,表面主要由Al2O3氧化膜组成,有效地阻止了合金元素与氧的互扩散,Ni元素在Fe Al层与Al固溶层富集阻碍了Fe Al合金层Al向基体扩散,使镀铝高温扩散试样Fe Al合金层经900℃、100 h氧化后Al元素贫化量较少。镀铝高温扩散试样900℃、100 h下的抗氧化性能优于0Cr18Ni10Ti不锈钢。 展开更多

关键词 热浸镀铝 高温扩散 0CR18NI10TI 高温氧化行为

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镍基3YC51合金高温高压湿H_2S环境中应力腐蚀和高温氧化行为

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作者 张玉碧 李永友 +5 位作者 王东哲 高小丽 李济林 安身景 张华礼 尹强 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期51-53,59,共4页

为了探讨酸性油气田腐蚀环境中油气管材料的腐蚀性能,自制了3YC51镍基耐蚀合金,分别采用高温高压釜和同步热分析仪对其在高温高压湿H2S环境下的耐蚀性能和1 300℃恒温空气中的高温氧化行为进行了研究。结果表明:3YC51合金在试验条件下... 为了探讨酸性油气田腐蚀环境中油气管材料的腐蚀性能,自制了3YC51镍基耐蚀合金,分别采用高温高压釜和同步热分析仪对其在高温高压湿H2S环境下的耐蚀性能和1 300℃恒温空气中的高温氧化行为进行了研究。结果表明:3YC51合金在试验条件下具有优良的耐均匀腐蚀和应力腐蚀性能;3YC51能满足酸性油气环境对金属材料的使用要求。合金氧化分2个阶段,初始氧化温度为1 047℃,在1 153℃和1 287℃分别出现氧化极值点,氧化增重呈抛物线形状,具有较高的初始氧化温度和较好的抗高温氧化性能。 展开更多

关键词 3YC51镍基耐蚀合金 应力腐蚀开裂 高温氧化行为 湿H2S 酸性油气田

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发动机用TiAl表面双辉等离子制备W-Mo合金层及其高温氧化行为

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作者 张清郁 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期147-150,共4页

目前采用双辉等离子表面合金化技术在TiAl合金表面制备W-Mo涂层的研究不多。通过SEM与XRD等测试手段,研究双辉等离子表面合金化技术在TiAl基体表面制得的W-Mo合金涂层在780℃温度下的氧化行为。研究结果表明:W-Mo改性合金在初期氧化阶... 目前采用双辉等离子表面合金化技术在TiAl合金表面制备W-Mo涂层的研究不多。通过SEM与XRD等测试手段,研究双辉等离子表面合金化技术在TiAl基体表面制得的W-Mo合金涂层在780℃温度下的氧化行为。研究结果表明:W-Mo改性合金在初期氧化阶段快速氧化增重,经过100 h氧化后,试样增重5.2 mg/cm2,有效改善了TiAl基体的高温抗氧化性能。W-Mo合金涂层对氧气扩散起到阻碍作用,使TiAl基体抗高温氧化性能获得显著提升。氧化处理后合金涂层表面未发生改变,形成了致密、均匀的氧化膜层。TiAl基体经100 h氧化后表面氧化膜主要是一种柱状晶结构,TiAl基体氧化产物包括金红石型TiO2以及刚玉2种成分。 展开更多

关键词 TIAL合金 W-Mo合金涂层 氧化行为 氧化膜 高温氧化行为

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一种含Ru镍基单晶高温合金的高温氧化行为 被引量：5

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作者 程印 王新广 +6 位作者 刘金来 梁静静 刘纪德 杨林 李金国 周亦胄 孙晓峰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A02期355-357,共3页

采用恒温氧化的实验方法,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)等分析了一种新型含Ru的镍基单晶高温合金在1 100℃和1 140℃的高温氧化行为。研究结果表明,合金在氧化初期质量迅速增加,但随着氧化时间的延长,氧化膜... 采用恒温氧化的实验方法,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)等分析了一种新型含Ru的镍基单晶高温合金在1 100℃和1 140℃的高温氧化行为。研究结果表明,合金在氧化初期质量迅速增加,但随着氧化时间的延长,氧化膜质量增加速率变得缓慢,由于氧化过程中会发生氧化膜脱落,使得氧化增重曲线略微偏离抛物线规律。氧化膜大致分三层:外层由Cr2O_3和NiO组成,中间层为Cr2O_3,内层为Al2O_3。 展开更多

关键词 镍基高温合金 高温氧化行为 氧化动力学 氧化膜

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自蔓延高温合成/准热等静压法制备Ti_3AlC_2陶瓷的高温氧化行为研究 被引量：3

9

作者 李翀 赫晓东 李庆芬 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期20-22,2,共3页

通过试验，研究了自蔓延高温合成（SHS）／准热等静压（PHIP）法制备出的Ti3AlC2陶瓷在1160～1360℃下的高温氧化行为，并借助X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）等方法对氧化层的组成和结构进行了研究。结果表明，该... 通过试验，研究了自蔓延高温合成（SHS）／准热等静压（PHIP）法制备出的Ti3AlC2陶瓷在1160～1360℃下的高温氧化行为，并借助X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）等方法对氧化层的组成和结构进行了研究。结果表明，该材料具有优良的抗高温氧化性能，其氧化行为近似于抛物线规律。1160℃二下氧化内层为Al2O3层，外层为Al2O3与TiO2的混合层。随着氧化温度的升高，氧化内层的厚度以及致密化程度均有所提高，而外层变得不连续，TiO2颗粒逐渐被Al2O3所包围。当温度升高到1360℃时，外层孤立的TiO2颗粒完全以Al2TiO5的形式存在。 展开更多

关键词 自蔓延高温合成 准热等静压法 TI3ALC2 高温氧化行为

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粉末制备工艺对Nb基合金高温氧化行为的影响

10

作者 白润 《稀有金属快报》 CSCD 2006年第10期45-45,共1页

关键词 高温氧化行为 粉末冶金 基合金 制备工艺 NB 抗氧化性能 难熔金属合金 微观结构

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二硅化钼基高温结构材料氧化行为的研究进展 被引量：3

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作者 颜建辉 张厚安 +1 位作者 李益民 李颂文 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期65-68,共4页

二硅化钼室温脆性、低高温强度以及低温“pesting”现象限制了其实际应用,采用复合化和合金化方式可以改善其强度和韧性。评述了各种增强体对二硅化钼材料低高温氧化行为的影响和二硅化钼作为防氧化涂层时的高温抗氧化性能,在此基础上... 二硅化钼室温脆性、低高温强度以及低温“pesting”现象限制了其实际应用,采用复合化和合金化方式可以改善其强度和韧性。评述了各种增强体对二硅化钼材料低高温氧化行为的影响和二硅化钼作为防氧化涂层时的高温抗氧化性能,在此基础上指出了今后二硅化钼及其复合材料氧化行为的研究重点和方向。 展开更多

关键词 二硅化钼 高温结构材料 抗氧化性 高温氧化行为 高温抗氧化性能 钼基 高温强度 防氧化涂层 室温脆性 复合材料

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Ti(C,N)/AlCoCrFeNi金属陶瓷的高温抗氧化机理 被引量：5

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作者 朱刚 谢明 +3 位作者 刘颖 朱绍武 张吉明 周利民 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期41-46,51,共7页

本文从热力学角度和氧化膜完整性两方面深入研究了Ti(C,N)/AlCoCrFeNi金属陶瓷的高温抗氧化机理。结果表明,多主元AlCoCrFeNi高熵合金的引入对Ti(C,N)基金属陶瓷抗氧化性能的显著提升主要归因于氧化过程中粘结相组元Al、Cr活性较强,倾... 本文从热力学角度和氧化膜完整性两方面深入研究了Ti(C,N)/AlCoCrFeNi金属陶瓷的高温抗氧化机理。结果表明,多主元AlCoCrFeNi高熵合金的引入对Ti(C,N)基金属陶瓷抗氧化性能的显著提升主要归因于氧化过程中粘结相组元Al、Cr活性较强,倾向于被优先氧化,其形成的AlTiO5和Cr_4WO_6复合氧化膜不仅自身组织致密度高,对基体有完整的覆盖性,且能有效减小氧化膜的生长应力,遏制氧化膜的破裂剥落,使得氧化膜与合金基体结合紧密,从而氧的传输被极大地抑制,有效减缓了氧化进程。 展开更多

关键词 TI(C N)基金属陶瓷 高熵合金 高温氧化行为 氧化机理

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Hf对Pt改性γ'-Ni_3Al单相磁控溅射层氧化行为的影响

13

作者 牛建民 王文 +1 位作者 朱圣龙 王福会 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期15-18,71-72,共4页

γ'-Ni3Al高温合金表面溅射纳米晶涂层和铂改性γ+γ'涂层的成分、结构与基体相近,涂层脆性、相容性等改善明显,但有关改性层抗高温氧化性的研究有待深入。通过磁控溅射方法在γ'-Ni3Al基高温合金表面沉积Ni3(Al,Hf)纳米晶... γ'-Ni3Al高温合金表面溅射纳米晶涂层和铂改性γ+γ'涂层的成分、结构与基体相近,涂层脆性、相容性等改善明显,但有关改性层抗高温氧化性的研究有待深入。通过磁控溅射方法在γ'-Ni3Al基高温合金表面沉积Ni3(Al,Hf)纳米晶涂层,在溅射层表面电镀1.5μm的Pt,1 150℃扩散退火1 h,得到Pt+Hf改性的γ'-Ni3Al单相涂层,不含Hf的涂层中没有明显的浓度梯度,而含Hf涂层中则有明显的浓度梯度。通过场发射扫描电镜(EFG-SEM)、X射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)和能谱(EDX)分析了涂层的结构与成分,考察了Pt改性γ'-Ni3Al单相涂层在1 050℃下空气中的氧化行为。结果表明:不含Hf的涂层生成外层为NiAl2O4、内层为Al2O3的复合氧化膜,含Hf的涂层均生成单一的Al2O3膜,Hf促进了Al的选择性氧化。适当含量的Hf降低了Pt改性γ'-Ni3Al涂层的氧化速率,但是过高含量的Hf则使得涂层的氧化速率升高。 展开更多

关键词 Ni3(Al Hf)纳米晶涂层 Pt改性 磁控溅射 γ'-Ni3Al高温合金 高温氧化行为

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《航空材料学报》2005年第25卷目录索引

14

《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2005年第6期i0001-i0002,共2页

关键词 复合材料力学 力学性能 力学性质 成来飞 张立同 共固化 碳化纤维 人造无机纤维 碳纤维 高温氧化行为 目录索引 合金薄板 万能胶 环氧化物 环氧树脂 航空材料学 陈照峰

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