齐涛
,
郭喜平
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.01.004
采用包埋共渗工艺在铌硅化物基超高温合金表面制备了Si-Y_2O_3共渗层,共渗温度为1050℃,共渗时间为10h.利用SEM, EDS和XRD等方法分析了渗剂中Y_2O_3添加量对渗层结构、组织形貌及其成分分布的影响,并与相同包埋渗温度和时间下单独渗Si渗层的组织进行了对比.结果表明:在渗剂中添加不同含量Y_2O_3后的渗层具有相似的结构,均具有明显分层的结构,由外至内依次为(Nb, X)Si2(X表示Ti, Hf和Cr)层,(Nb, X)_5Si_3过渡层和富Al扩散区.与单独渗Si渗层相比,渗剂中添加Y_2O_3没有改变渗层表层的相组成,但抑制了渗层中孔洞的产生,使相同包埋渗温度和时间处理后Si-Y_2O_3共渗层的组织较单独渗Si渗层的更为致密.EDS能谱分析结果表明,Y在渗层中的分布是不均匀的,在靠近过渡层与基体界面处的Y含量较高,并由内向外逐渐递减.随渗剂中Y_2O_3含量增加,渗层中的平均Y含量出现先增加后降低的规律.当渗剂中Y_2O_3的加入量为1%～2%(质量分数)时,Y_2O_3具有明显的催渗作用.
关键词:
铌硅化物基超高温合金
,
Si-Y_2O_3共渗层
,
包埋渗
,
涂层结构
乔彦强
,
郭喜平
,
任家松
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.02.015
利用包埋共渗法在Ti-Nb-Si基超高温合金表面制备了Si-Cr共渗涂层,共渗温度为1350℃,时间为10h.将Si-Cr共渗后的试样在1250℃下分别氧化5,10,20,50h和100h.利用SEM,EDS和XRD等分析方法研究了涂层及氧化后氧化膜的结构、元素分布及相组成.结果表明,氧化前Si-Cr共渗涂层分为4层:最外层为(Ti,X)_5Si_3 (X代表Nb, Hf和Cr元素)和(Nb_(1.95)Cr_(1.05))Cr_2Si_3,次外层为(Ti,X)_5Si_3,中间层为(Ti,X)_5Si_4,过渡层为(Ti,X)_5Si_3.涂层试样在1250℃氧化后形成的氧化膜分为两层:外层为(Ti,Nb,Cr)O_2,下层为SiO_2.未加涂层的试样在1250℃氧化遵循直线规律.加涂层的试样在1250℃氧化遵循分段抛物线规律,5～20h内为y=15.81+3.92t~(1/2),20～100h内为y=-82.71+27.12t~(1/2).在20～100h内氧化的抛物线速率常数比5～20h内氧化的大约高1个数量级.具有高Cr含量的外层比中间层及过渡层具有较好的抗氧化性.
关键词:
Ti-Nb-Si基超高温合金
,
包埋渗
,
Si-Cr共渗涂层
,
氧化行为
乔彦强
,
李懋源
,
郭喜平
材料研究学报
用扩散渗法在Nb/NbCr2合金表面制备硅化物涂层,研究了基体合金和涂层在1250℃的氧化行为.结果表明:在Nb/NbCr2合金表面渗Si所得硅化物涂层由(Nb,Cr)Si2和(Cr,Nb)Si2两相组成,过渡层为(Nb,Cr)5Si3,涂层的生长动力学服从抛物线规律.基体合金在1250℃氧化形成的氧化膜为Nb2O5和CrNbO4交替分布的疏松组织,与基体有剥离现象.渗Si涂层在1250℃氧化形成的氧化膜较为致密完整,与残留涂层结合良好,为SiO2和CrNbO4混合氧化膜,改善了合金的高温抗氧化性能.
关键词:
材料失效与保护
,
Laves相NbCr2
,
扩散渗
,
硅化物涂层
,
抗氧化性能
杨凌霄
,
郭喜平
,
乔彦强
,
潘若冰
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00517
为提高Nb-Ti-Si基超高温合金的高温抗氧化性能,采用Si-Ge-Y共渗工艺在其表面制备了Ge-Y改性的硅化物渗层.利用XRD,SEM和EDS分析了渗层的结构和相组成,并对其组织形成机理进行了讨论.结果表明:所制备的渗层具有明显的分层结构,由外至内依次为(Nb,X)(Si,Ge)2 (X代表Ti,Cr和Hf)外层和(Ti,Nb)5(Si,Ge)4内层；Ge在渗层中的含量由外向内逐渐增加.与Y改性硅化物渗层相比,Ge-Y改性硅化物渗层的组织并未发生显著改变,但Ge的添加会在一定程度上减少Si在共渗层表面的吸附和沉积,对渗层的生长有明显的抑制作用.保温不同时间(0-8 h)所制备的渗层具有相似的结构,渗层的生长动力学曲线符合抛物线规律.
关键词:
Nb-Ti-Si基超高温合金
,
扩散渗
,
硅化物渗层
,
Ge-Y改性
,
组织形成
庞秋
,
胡志力
,
张荣
,
左小琼
,
武高辉
稀有金属
为了提高三维网状开孔Ni-Cr-Fe泡沫合金的抗高温氧化性能,采用固体粉末包埋工艺在开孔Ni-Cr-Fe泡沫合金表面分别制备Y-Cr和Ce-Cr涂层,再将涂层试样加热到900和1000℃进行120 h高温静态氧化试验.利用扫描电镜、X射线衍射仪对2种涂层改性Ni-Cr-Fe泡沫合金的微观组织结构和氧化产物的形貌、成分和相组成进行对比分析.结果表明:Ce-Cr涂层改性开孔Ni-Cr-Fe泡沫合金组织均匀致密、涂层表面晶粒明显细化,且涂层与基体界面结合紧密.同时,Ce-Cr涂层改性泡沫合金的抗高温氧化性能优于Y-Cr涂层,氧化动力学曲线符合抛物线氧化规律.这主要由于其表面生成了均匀致密的Cr2O3氧化膜;涂层与基体之间形成了由Ni-Cr-Fe,[Fe,Ni]相构成的过渡层,使基体与涂层冶金结合,从而加强了涂层与基体的结合力.
关键词:
泡沫金属
,
固体粉末包埋工艺
,
Ce-Cr涂层
,
Y-Cr涂层
,
抗高温氧化性能
