【摘 要】
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随着人们对航空发动机更高性能的不断追求,使得涡轮叶片面对的温度越来越高,这对制备叶片的材料性能提出新的挑战。使用化学气相沉积法可以在空心叶片表面和内腔制备一层铝化
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随着人们对航空发动机更高性能的不断追求,使得涡轮叶片面对的温度越来越高,这对制备叶片的材料性能提出新的挑战。使用化学气相沉积法可以在空心叶片表面和内腔制备一层铝化物涂层,用于抵抗高温氧化和热腐蚀,目前单一铝化物涂层难以满足相关行业的需要,通过改性可以提高铝化物涂层的性能。本文在Inconel 718镍基高温合金表面制备了化学镀Pd层、电镀Pd层及电镀Pd+Ni双层镀层,并对镀Pd后的退火处理工艺进行研究,最后选定了 850℃×1h退火扩散工艺。本文使用的化学镀钯工艺会在钯层中夹杂少量磷元素,但在退火过程中大部分会气化消失,退火后镀层含磷极低,小于EDS所能检测范围。本文对退火扩散后的镀钯试样使用CVD法渗铝,成功在Inconel 718镍基高温合金表面制备钯改性铝化物涂层,钯改性铝化物涂层的双层结构与单一铝化物涂层非常相似,元素(如Ni、Al)分布规律也十分相近,这些迹象表明,钯并没有从根本上改变铝化物涂层的形成机制。通过研究不同镀钯工艺对钯改性铝化物涂层的组织、结构的影响,结果表明钯元素的加入可以有效提高铝化物涂层的厚度,在相同渗铝条件下,钯改性铝化物涂层厚度显著大于单一铝化物涂层。同时,钯元素还可以抑制基体合金部分元素(如Mo、Cr)向外扩散。对钯改性铝化物涂层进行循环氧化和高温热腐蚀测试,结果表明钯的加入使铝化物涂层抗高温氧化和热腐蚀能力明显提高,并分析了 Pd元素在氧化过程中的作用机理。
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