高温耐氧化涂层制备及其反应扩渗改性工艺的研究

发布时间：2024-05-25 03:25

　　金属材料氧化是十分常见的一种材料失效的形式,特别是在高温下氧化过程愈演愈烈,工业上常用的合金或金属在高温下都会被氧化形成氧化物,随着氧化的进行,会不断地消耗材料中的金属元素,造成材料的失效。热喷涂可以有效地避免工作部件在高温下的氧化。在高温环境下,工件很容易受到高温氧化腐蚀,缩短了工件的服役寿命,严重地影响了产品质量和工作效率。采用热喷涂方法在工件表面制备一层单一金属涂层或复合金属涂层,能够有效地提高工件的使用寿命。针对这些问题,国内外的学者和机构也进行了相应的研究和报道,但大部分都是介绍某一种涂层在某一温度下的氧化反应扩渗过程,系统地研究多种涂层在多个温度下的反应扩渗的比较少。本文探究了TA1上制备的纯铝涂层和Ni/Al复合涂层分别在不同温度和不同时间下的反应扩渗过程,并以未喷涂的TA1块做对比,绘制氧化增重曲线及截面氧元素面扫描。研究结果表明,纯铝涂层在700℃,800℃和900℃下,涂层表面生成刚玉型的α-Al₂O₃保护膜;此外,Al涂层与基体TA1结合紧密,随着温度的升高和加热时间的增长,结合处出现过渡层并且层数递增;据分析得知,大部...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 热喷涂技术
        1.2.1 热喷涂技术特点
        1.2.2 火焰喷涂
        1.2.3 电弧喷涂
        1.2.4 等离子喷涂
        1.2.5 冷喷涂
    1.3 金属的高温氧化机理
    1.4 耐高温氧化涂层
        1.4.1 热扩散涂层
        1.4.2 MCrAlY涂层
        1.4.3 热障涂层
    1.5 国内外研究现状
    1.6 本文主要研究内容
第2章 实验材料、设备及方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备
        2.2.1 喷涂设备及预处理
        2.2.2 热处理设备
    2.3 试件制备
    2.4 实验方法
        2.4.1 热扩散实验
        2.4.2 氧化动力学实验
第3章 纯Al涂层的高温氧化行为
    3.1 纯Al试件喷涂态组织形貌
    3.2 700 ℃纯Al涂层的热扩散
        3.2.1 组织成分分析
        3.2.2 XRD分析
    3.3 800 ℃纯Al涂层的热扩散
        3.3.1 组织成分分析
        3.3.2 XRD分析
    3.4 900 ℃纯Al涂层的热扩散
        3.4.1 组织成分分析
        3.4.2 XRD分析
第4章 Ni/Al复合涂层的高温氧化行为
    4.1 Ni/Al试件喷涂态组织形貌
    4.2 700 ℃Ni/Al复合涂层的热扩散
        4.2.1 组织成分分析
        4.2.2 XRD分析
    4.3 800 ℃Ni/Al复合涂层的热扩散
        4.3.1 组织成分分析
        4.3.2 XRD分析
    4.4 900 ℃Ni/Al复合涂层的热扩散
        4.4.1 组织成分分析
        4.4.2 XRD分析
第5章 连续氧化增重实验
    5.1 氧化动力学曲线
    5.2 氧元素面分析
        5.2.1 纯Al涂层
        5.2.2 Ni/Al复合涂层
    5.3 本章小结
第6章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3981637