NiCr-CrAl涂層的高溫氧化行為

任 鑫，玄茲航，曹丹鳳，孔令梅，朱 鶴

（遼寧工程技術大學材料科學與工程學院，阜新 123000）

0 引 言

高溫合金工作在高溫和腐蝕性環境中,會受到氧化與熱腐蝕作用,通過在表面制備防護涂層可達到即提高合金抗高溫氧化與熱腐蝕性能,又保證合金力學性能的目的,是提高合金高溫性能的手段之一[1]。根據高溫涂層的發展,主要分為擴散型鋁化物涂層、MCrAlY型包覆涂層以及熱障陶瓷涂層三類[2-4]。其中擴散型鋁化物涂層具有工藝簡單、成本低和性能良好等特點,在航空發動機上得到了非常廣泛的使用,目前國內外80%以上的高溫涂層仍采用擴散型鋁化物涂層[5]。擴散型鋁化物涂層包括單滲鋁涂層(普通滲鋁涂層)、二元或多元鋁化物涂層和改性鋁化物涂層。廣大研究者對擴散型鋁化物涂層的抗高溫氧化性能和熱腐蝕性能進行了深入的研究,發現涂層中鋁元素與基體之間的擴散加速了鋁消耗,嚴重影響涂層的使用壽命,因此如何減少鋁與基體的互擴散成為鋁化物涂層研究的一個重點[6-8]。研究表明,向涂層中添加稀土元素對擴散層生長有一定的抑制作用[9];利用鉑改性鋁化物涂層,可以阻止合金元素穿過Al2O3膜向外擴散,形成更純、結合力更好的Al2O3膜[10];在涂層與基體之間制備Al2O3擴散障層,對涂層與基體的元素互擴散有很好的阻礙作用[11]。采用鎳、鉻、鋁共滲制備了一種改性的多元素共滲鋁化物擴散涂層,涂層中鉻的存在,可以促進氧化鋁的形成,減輕鋁與基體之間的擴散,有利于改善涂層抗高溫性能。……