【摘 要】
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N5合金是一种新型镍基单晶高温合金,相较与传统铸造高温合金因其具有优异的高温力学性能而被认为是良好的航空发动机及工业燃气涡轮机叶片材料.由于高温合金的工作服役条件比较恶劣,为了使高温合金在高温环境下在具有优秀的力学性能的同时兼具良好的抗氧化腐蚀性能,我们通常会在高温合金表面制备高温防护涂层来进行保护,延长使用寿命.本文根据N5合金在服役环境中可能遭受的腐蚀影响,分别利用磁控溅射技术制备出同基体成分
【机 构】
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哈尔滨工程大学,材料科学与化学工程学院;中国科学院金属研究所,金属腐蚀与防护实验室 中国科学院金属
【出 处】
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第八届全国腐蚀大会暨第217场中国工程科技论坛
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N5合金是一种新型镍基单晶高温合金,相较与传统铸造高温合金因其具有优异的高温力学性能而被认为是良好的航空发动机及工业燃气涡轮机叶片材料.由于高温合金的工作服役条件比较恶劣,为了使高温合金在高温环境下在具有优秀的力学性能的同时兼具良好的抗氧化腐蚀性能,我们通常会在高温合金表面制备高温防护涂层来进行保护,延长使用寿命.本文根据N5合金在服役环境中可能遭受的腐蚀影响,分别利用磁控溅射技术制备出同基体成分一致的纳米晶涂层[1-2]、制备添加1％wt活性元素Y的改性纳米晶涂层[3-4]、利用电弧离子镀技术制备出NiCrAlY涂层[5],研究了三种涂层保护下在850℃温度下涂刷硫盐(75％wt Na2SO4+ 25％wt K28O4)100小时,200小时热腐蚀实验.通过运用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等分析方法,讨论了涂层的制备工艺、涂层结构以及各个涂层对高温合金的高温腐蚀性能的影响.主要得到以下结论:1)磁控溅射纳米晶涂层能有效改善基体合金N5的抗热腐蚀性能,纳米晶涂层有效的解决了传统涂层与基体之间的互扩散现象,在涂层和基体界面并没有发生互扩散;2)改性的纳米晶涂层由于添加活性元素Y在高温环境下抗热腐蚀性能更加优秀,提高了N5基体合金在硫酸盐中的抗热腐蚀能力;3)电弧离子镀制备的NiCrAlY涂层经过100小时腐蚀后表面形成极薄的具有保护性能的氧化铝膜,改善了合金的抗热腐蚀性能,合金与涂层界面观察到互扩散的现象.
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