Page 19 - 腐蚀与防护2024年第十一期
P. 19
任双星, 等: Hf+Cr 共改性( Ni , Pt ) Al 涂层在1100℃下的氧化行为
图3 三种涂层的形貌
Fi g 3 Surfaceandcross-sectionalmor p holo gy ofthreecoatin g s a d Ni Pt Alcoatin g b e Hf-modified Ni Pt Alcoatin g
c f Hf+Crco-modified Ni Pt Alcoatin g
速通道, 渗铝过程中, 晶界位置快速生长, 使得晶界 Ni-Cr层可在渗铝过程中为涂层的生长提供 Ni原
位置略高于晶粒内部从而形成“ 山脊”, 晶粒内部高 子, 从而最大限度地保留基体中的 Ni 元素, 阻止基
度均匀, 形成“ 山沟”。从截面形貌可知, 三种涂层具 体表面相变的发生, 抑制IDZ 的形成。因此 Hf+
有相似的结构, 均由( Ni , Pt ) Al 层和互扩散区( IDZ ) Cr共改性( Ni , Pt ) Al涂层的IDZ 层最薄。另一方
组成。值得注意的是, 与( Ni , Pt ) Al 涂层和 Hf 改性 面, Ni-Cr层中不含 Al 原子, 其容纳 Al 元素的能力
( Ni , Pt ) Al 涂层相比, Hf+Cr共改性 ( Ni , Pt ) Al 涂 较高温合金基体强, 在渗铝过程中 Ni-Cr层可以吸
层的( Ni , Pt ) Al层最厚, 且IDZ 最薄。 IDZ 的形成 附更多的 Al 原子。因此, 经过相同的渗铝工艺后,
与渗铝过程中涂层与基体间的元素互扩散有关。在 Hf+Cr共改性( Ni , Pt ) Al涂层的( Ni , Pt ) Al层
渗铝过程中, Ni 原子向外扩散形成 NiAl 涂层, 促使 更厚。
2.4 涂层的高温氧化行为
基体表面γ / γ' 相转变为单一的 γ'-Ni 3Al相甚至 -
β
NiAl 相。由于难溶元素在γ'-Ni 3Al 及 -NiAl 相中 2.4.1 氧化动力学分析
β
的溶解度较小, 相变发生后难溶元素原位析出形成 图4为三种涂层的氧化质量增加曲线及氧化速
IDZ 。当 Pt-Hf层与基体之间有一层 Ni-Cr层时, 率常数。由图4 ( a ) 可知, 在氧化过程中三种涂层的
图4 三种涂层的氧化质量增加曲线和氧化速率常数 1100℃ 500h
Fi g 4 Oxidationmass g aincurves a andoxidationrateconstants b ofthethreecoatin g s 1100℃ 500h
· 1 ·
1
