TZM合金高温抗氧化涂层的研究

题名:TZM合金高温抗氧化涂层的研究
作者:闫凯
学位授予单位:南京航空航天大学
关键词:TZM合金;;包埋渗;;热浸镀;;铝化物;;涂层;;高温氧化
摘要:

 TZM合金具有熔点高、强度大、线膨胀系数小、抗蚀性强以及高温力学性能良好等特点,因而作为钼基合金的首选广泛应用于航空航天、发电、核反应堆、军事工业和化工等领域。然而高温下在空气中极易氧化,使其应用受到了很大的限制。针对上述问题,本文采用固体粉末包埋渗法和热浸镀法在TZM合金基体表面制备抗氧化铝化物涂层。

 本论文分别探索了固体粉末包埋渗法和热浸镀法制备铝化物涂层的理想工艺,通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等现代测试分析手段表征了涂层的组织形貌、化学成分和相组成,并对涂层的力学性能和高温氧化行为进行了分析。结果表明:TZM合金在1050℃下固体粉末包埋渗铝12h,在其表Magnetic lifter面会形成一层均匀致密的铝化物扩散涂层,该扩散层的厚度达到130μm,具有双层结构,与基体之间形成了冶金结合;包埋渗铝层的相组成为Al5Mo、Al3Mo和Al4Mo等金属间化合物;铝化物涂层表面呈颗粒状,其显微硬度达到8000MPa; 800℃、80h的高温循环氧化试验证实固体粉末包埋渗铝层大大提高了TZM合金基体的高温抗氧化性能。TZM合金热浸镀铝后,涂层组织由表层的纯铝层和内层的合金层组成,其中合金层主要是Al4Mo和Al5Mo等钼铝金属间化合物组成;添加0.3wt%的稀土元素Ce有助于改善热浸镀铝层的组织;合金层的厚度随热浸镀铝温度的升高而增加,随热浸镀铝时间的延长而增加;800℃、100h的循环氧化试验证明TZM合金经http://www.999magnet.com/products/131-magnetic-lifter热浸镀铝后能有效的提高其高温抗氧化能力。
学位年度:2010