k38合金热浸镀铝抗高温氧化性能的研究

《k38合金热浸镀铝抗高温氧化性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要热浸镀铝是一种高效的实施铝涂层的方法，被广泛地应用于钢件的涂层制备。硅和稀土的添加，也是热浸镀铝涂层发展的一个重要方向。为了提高镍基高温合金K38的高温性能，我们对K38合金进行了热浸镀铝一硅一稀土处理，并进行了抗高温氧化试验。本文主要研究了热浸镀铝一硅一稀土涂层在1000"C下的高温氧化性能。利用扫描电镜(SEM)，x射线衍射(xRD)，光学显微镜(0M)等技术手段对氧化过程中各时间段的涂层组织，氧化膜形貌及氧化膜／涂层界面结构进行了观察和分析。在高温氧化过程中，氧化膜及涂层内部的相组成，由于氧化和扩散的作用，随

2、时间发生着变化。本文结合各种分析方法，对这一过程中涂层断面金相组织的变化进行了表述和分析，对于热浸镀涂层的退化机制做了初步的探讨，并对热浸镀铝一硅一稀土涂层的性能做出了简要的评估。关键词：高温合金：渗铝涂层；高温氧化ABSTRACTHotdipaluminizing，whichisallefficacioustechnologyofmakingaluminidecoating，iswidelyusedtomakingcoatingsforprotectingsteels．Inordertoimprovethepropertyofnickelba

3、sesuperalloyK38usedathightemperature，testsofhotdipwithAl·Si·REandoxidationresistancehadbeenperformed．Inthispaper,thebehaviorsofoxidationofthesuperalloyK38hotdippedwitllAl—Si—REwereinvestigatedat1000"C．Themicrostructureofcoatingsoxidizedfordifferenttimes，morphologiesofoxidesc

4、ales，andthescales／coatingsinterfacewereobserveandanalyzedbySEM，XRDandOM．Intheprocessofhightemperatureoxidation,becauseofoxidationanddiffusion，microstructuresofoxidescalesandcoatingschangedasthetimepassingby．Thispaperanalyzesit诵thvariousmethods．Thechangesofcross—sectionmetall

5、urgicalmicrostructureisdescribedandanalyzed．Thedegradationmechanismofcoatingsisdiscussed，andthepropertyofcoatingsisappraised．Keywords：HotDipAluminizing；coating；hi曲temperatureoxidation哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献等的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已经注

6、明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确的方式标职。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：日期：年月日哈尔滨工程大学硕士学位论文1．1引言第1章绪论航空发动机、涡轮机叶片、工业涡轮等结构材料在高温下工作，受到高温氧化和腐蚀【1】0为了保护这些热端部件在高温下免受氧化腐蚀和延长寿命，^、们对高濡结构材料和高温涂层进行了大量的研究。自20世纪中期以来，随着现代工业特别是航空、航天工业的快速发展，发动机的燃气温度在不断提高，这使得高温合金的使用温度要求愈

7、来愈高，使用环境愈来愈苛刻，高温腐蚀问题是制约高温合金体系应用和使用寿命的重要因素。抗高温氧化环境和性能己成为高温合金的绝对必要条件。为改善高温合金抗氧化性能的一种普遍方法是制各高温防护涂层。比较典型的高温防护涂层按其发展历史，可分为4类：铝化物涂层(第一代涂层)、改性的铝化物涂层(第二代涂层)、MCrAIY涂层(第三代涂层)和热障涂层(第四代涂层)。其中铝化物涂层是在20世纪50年代发展起来的，到目前仍被广泛应用，并占整个高温涂层中的90％。制备铝化物涂层的扩散渗铝工艺成熟，方法多样。主要的渗铝方法有：固体粉末渗铝、热浸镀渗铝、浆料渗铝、气体

8、渗铝、喷镀渗铝、电泳渗铝、电解渗铝、快速电加热渗铝、化学气相沉积渗铝等多种。热浸镀铝是一种高效的涂层保护方法。它作为一种实施铝涂层的方法，除在基体表面