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高温合金抗热震涂层研究

王允夫  陈小英  王红玲  
【摘要】:使用料浆熔烧工艺在铌合金表面制备了Ti-Cr-Zr-Si体系的硅化物涂层,分析研究了1400℃-196℃热循环氧化条件下涂层的组成结构与抗热震性的关系。结果表明,涂层是多亚层结构,在循环氧化的高温阶段,涂层表面形成SiO2为主要氧化物的玻璃态膜,是氧向涂层内扩散以及涂层内Nb、Si等向表面扩散的有效阻挡层。ZrO2、TiO2、HfO2等玻璃态氧化物提高了热应力交变对玻璃膜本身的破坏作用,同时玻璃态的SiO2、ZrO2和HfO2可以有效地添充涂层中的裂纹,“自愈”表面缺陷。主体层在热循环时形成的孔洞结构有助于释放内应力,界面上生长的低硅化物层可以破坏裂纹尖端应力场,阻挡其向基体扩展。1400℃至-196℃循环氧化测试表明,该类涂层热震寿命大于500次。

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