渗铝铌合金微弧氧化的电解液优化及膜层抗氧化性

材料保护, 2017, 50(5): 64-70.

渗铝铌合金微弧氧化的电解液优化及膜层抗氧化性

李智 ^1, , 黄祖江 ^2, , 唐仕光 ^3, , 陈泉志 ^4, , 张修海 ^5, , 李伟洲 ^6,

1.广西大学材料科学与工程学院,广西南宁,530004

2.广西大学材料科学与工程学院,广西南宁,530004

3.广西大学材料科学与工程学院,广西南宁,530004

4.广西大学材料科学与工程学院,广西南宁,530004

5.广西大学材料科学与工程学院,广西南宁530004;广西生态型铝产业协同创新中心,广西南宁530004

6.广西大学材料科学与工程学院,广西南宁530004;广西生态型铝产业协同创新中心,广西南宁530004

基金项目: 广西高等学校高水平创新团队项目国家自然科学基金(51371059,51001032) 广西自然科学基金(2016GXNSFDA380022,2014GXNSFCA118013) 广西自然科学基金创新研究团队项目(2011GXNSFF018001)

关键词：微弧氧化 , 包埋渗铝 , 高温氧化 , 铌合金C103 , 复合涂层 , 抗氧化性

Electrolyte Optimization and Oxidation Resistance of Micro-Arc Oxidationon Aluminide Niobium Alloy

Keywords： micro-arc oxidation , pack cementation aluminizing , high-temperature oxidation , niobium alloy , composite coatings ,

为了提高铌合金的抗高温氧化性能,先对铌合金C103进行包埋渗铝处理,再进行微弧氧化(MAO)处理获得Al2O3陶瓷膜.对涂层的形貌、硬度、成分及高温氧化增重进行分析,通过单因素法优选了微弧氧化电解液配方.采用最佳电解液配方制备复合涂层(MAO/Al/C 103),并与仅经包埋渗铝制备的涂层(Al/C103)进行对比分析,研究了复合涂层的抗高温氧化性能.结果表明:根据MAO膜层的硬度和厚度,获得微弧氧化的最佳电解液配方为10.0 g/LNaAlO2+5.0 g/L NaOH+7.0 g/L Na2WO4+5.0 g/L NaF+2.5 g/L Na2EDTA;在1 100℃高温氧化下,MAO/Al/C103试样氧化10 h的增重为5.5 mg/cm2,小于Al/C103试样的9.4 mg/cm2,表现出更好的抗氧化性.

Al2O3 ceramic film was prepared by micro-arc oxidation (MAO) process on C 103 niobium alloy previously treated by pack cementa tion aluminizing.The electrolyte concentration during MAO process was adjusted and the optimum technological parameters were obtained.High-temperature oxidation resistance of the MAO/Al/C103 sample and Al/C103 sample only prepared by pack cementation aluminizing was studied and compared.Results showed that the micro-arc oxidation optimum electrolyte recipes were as follows:10.0 g/L NaAl02 + 5.0 g/L NaOH+7.0 g/L Na2WO4+5.0 g/L NaF+2.5 g/L Na2EDTA.Mass gain of Al/C103 specimen was 9.4 mg/cm2 after isothermal oxidation at 1 100 ℃ for 10 h,which exceeded that of MAO/Al/C103 specimen with 5.5 mg/cm2.MAO/Al/C103 exhibited better high-temperature oxidation resistance.

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