Page 18 - 腐蚀与防护2024年第十一期

任双星, 等: Hf+Cr 共改性( Ni , Pt ) Al 涂层在1100℃下的氧化行为
的表 面 形 貌, 这 说 明 Ni-Cr 镀 层 的 引 入 对 后 续
2 结果与讨论
Pt-Hf 镀层的形态及结构没有影响。从截面形貌可
2.1 电镀层的形貌 知, 三种镀层与基体界面以及镀层之间的界面结合
图1为三组试样经过不同工艺电镀后的表面及 紧密。镀层与基体界面存在少量黑色颗粒, 该颗粒
截面形貌。从表面形貌可以看出, 三种镀层表面致 为喷 砂 过 程 中 引 入 的 Al 2O 3 颗 粒。 Pt 镀 层 及

密, 无明显的针孔、 裂纹等缺陷。 Pt-Hf复合镀层中 Pt-Hf 镀层厚度均约为 6 μ m , Ni-Cr镀层厚度约为

的 Hf 颗粒均匀分布在镀层表面, 被包裹在 Pt晶粒 20 μ m , 其中 Hf 及 Cr以复合颗粒的形式存在, 且分
内。对比图1 ( b ) 及图1 ( c ) 可知, Hf颗粒具有相同 布均匀。

图1 基体试样经不同工艺电镀后的形貌

Fi g 1 Surfaceandcross-sectionalmor p holo gy ofPt p latin g la y er a d Pt-Hfcom p osite p latin g b e andNi-Cr Pt-Hf

com p osite p latin g c f onsubstratesam p le
2.2 涂层的物相组成
图2为三种涂层的 XRD 谱。由图2可知, 三种
涂层表面均为单一的 NiAl相。 Hf及 Cr元素加入
后, XRD 谱中未出现新的物相, 这表明 Hf及 Cr元
素在涂层中以固溶体的形式存在。对比三种涂层的
衍射峰位可知,( Ni , Pt ) Al 涂层及 Hf改性( Ni , Pt )
Al 涂层中( Ni , Pt ) Al 相的峰位相对于标准 NiAl 峰
位( 虚线位置) 向左发生偏移, 见放大图。由布拉格
图2 三种涂层的 XRD谱

方程( 2dsinθ=nλ ) 可知 [ 35 ] , 加入的 Pt元素与 Hf
Fi g .2 XRDp atternsofthreecoatin g s
元素的原子尺寸较大, 使得 NiAl 晶格增大, 因此其
格中的 Al原子。由于 Cr原子尺寸较 Al原子小,
峰位发生了向左偏移。 Cr原子在 NiAl 晶格中的位
当其掺杂进入 NiAl 晶格后, 晶格收缩, 因此 Hf+Cr
置随 NiAl 相的成分及温度变化而变化, 当 Ni 原子 共改性( Ni , Pt ) Al 涂层中( Ni , Pt ) Al 相的峰位相对

分数大于 50% 或温度低于 1000K 时, Cr原子在

其他两种涂层发生向右偏移。
NiAl 晶格中取代 Al原子的位置 [ 36 ] 。本试验中三 2.3 涂层的形貌

种涂层的 Ni 原子分数均为55%左右, 结合其 XRD 图3为三种涂层的形貌。可以看出, 三种涂层
谱可以确定涂层中的 Cr原子取代了部分 NiAl晶 表面均由等轴晶粒组成。由于晶界是元素扩散的快
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