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《鈮合金高溫抗氧化硅化物涂層的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要錕及鑷合金以其熔點(diǎn)離、耐腐蝕秘良好麓離溫強(qiáng)度艘為重要的瘩溫結(jié)構(gòu)候選材料。但較差的抗氧化性能,嚴(yán)踅制約其在蕞溫上的應(yīng)用。針對(duì)這一問(wèn)題,本文選用硅化物作為鍋及鈮合金的抗氧化涂層。采用二次熔燒工藝在鈮基體上制備了添加元素Ge改性的Si,Cr_Fe硅純物涂愛(ài);采用料漿熔燒工藝涮備了怒高溢瓣mSi2涂層;測(cè)試了涂層試樣在1200℃,1400℃,1600℃F媳靜態(tài)抗氧化稠循環(huán)挽氧化性能;利用x射線(xiàn)衍射()(]RD),掃描電子顯微鏡(SEM),電子能譜儀(EDS),顯微硬度儀等手段進(jìn)行了觀察和分析,研究了涂層的結(jié)構(gòu)、元素分布、相分布與抗氧化性能的關(guān)系。建立了硅元索在Mo
2、Si2涂層與Nb基體霧碡;發(fā)生反應(yīng)擴(kuò)敖的數(shù)學(xué)模型,縫合實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)對(duì)所縟數(shù)據(jù)進(jìn)霉亍比較分析,探討了鈮基體與硅化物涂層的界砸反應(yīng)特點(diǎn)和規(guī)律。通過(guò)研究,得到如下結(jié)論:二次熔燒工藝可以改善si—er~Fe涂層表面縫織均勻性和致密性,菠過(guò)渡瀑寬化,能提高涂層蛉抗氯純性能。改性元素Ge在涂鬃中分布不均勻,主要集中在涂層主體層和界面過(guò)渡層,能改善涂層的抗氧化性能,并有效阻止裂紋的擴(kuò)展。/涂層表現(xiàn)為多層結(jié)構(gòu),截面顯微硬度成梯度減小,在界面處硬魔變化較大。涂層良好的高溫抗氧化性取決于涂綏表謠狀態(tài)、涂屢結(jié)構(gòu)、氧純物層與涂層主體以及基體膨脹系數(shù)差等因素的綜合作用。b~一Mosiz涂層
3、的高溫抗氧化性能比改性s卜cr~Fe涂層好,兩者都能在表面選擇氧化形成玻璃氧化物,有自愈能力。料漿中的雜質(zhì)會(huì)破壞涂鼷表瑟完整性,降低涂層的抗氧億健箍;涂鼷與基體之聞通過(guò)擴(kuò)散形成了過(guò)渡層,達(dá)到了冶金結(jié)合,涂屢戇復(fù)合結(jié)構(gòu)有剩于提高摭氧化性能。Mosiz涂層會(huì)與鈮基體發(fā)生互擴(kuò)散,在界面處形成大量集中孔洞;熱應(yīng)力使涂層產(chǎn)生橫向裂紋,促使涂層從其主體與過(guò)渡層接觸的界面處發(fā)生橫向內(nèi)部斷裂。提湊了三個(gè)基本假設(shè):1)擴(kuò)數(shù)是緩慢酶,整個(gè)過(guò)程由鴦L散規(guī)律所控制;2)必須是體擴(kuò)散,麗不是短路擴(kuò)鼓;3>反應(yīng)瞬時(shí)完成,即在相界面上始終保持準(zhǔn)平衡;結(jié)合鈮硅二元相圖和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,建立了渤si
4、。涂屢與Nb基體界面硅元素反應(yīng)擴(kuò)散的模型。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模接計(jì)算結(jié)果進(jìn)行跑較,分析了誤差因素,對(duì)送一步餅究鋸合金表面高IIr溫抗氧化涂層掇出了參考意見(jiàn)。關(guān)鍵詞:鈮,瘋溫抗氧化涂鼷,改性硅化物,MoSi2,界題擴(kuò)散ABSTRACTNb-baseda110ysareimportanthightemperaturestructuralmaterials纛ue奶氆eif量lighme圭專(zhuān)呈藏gpo巍t,goodp∞群畦iesofh逗囊temper鑫主嘴strengthatldcorrosionresistallce.Butthe印plicabilityislimited
5、bytheirpo默ox堪a主i黼pfope蛀ies。lnof文貫tosolve凌弧pfoble黼,氌esilicidewasusedas也ehightomperatureoxidationresistanceprotectiVecoatingfor№。basedallo}ys。下玨ef魏odi蠡e娃Si—C》Feeo皺邈gby{:沁鑫dded職強(qiáng)spreparedbysecondslurry—firing.Theu1廿a_highternperatllreoxidationres主staneeMoSi2coatingwaSalsoprodllcedbysl班
6、{y一蠡r汰gtee重lnology。ThesⅢc秈ddyn踟nic孰nti—o)ddationpropeniosweretestedatvarioustemper粕re1200℃,1400℃,1600℃。Thestructuro,compos{tesa聰pha8edistributionof協(xié)ecoatingand廿1erelationshipbetweenmesefeaturesand也eoxidationresistanceof譙ecoatingwerein、,estigatedbySEM,EDS,XItDandMicrohardnessAnaiysis
7、.Areactivodifmsionmodelof瓤£erfacebetweentheMoSi2coatingand也eNbsubstratewasestablished.Thecbaracteristicandt圭1ediscipiinarianwereexploredbycompareandanalysisofⅡ1ecollecteddata.Throu曲t11estudy’thefonowing棘l萄neonclusionscanbedrawn.nesecondsully—firhlgtechnologycanimprovetlle11ni觸m姆ofth
8、es粕ct蝌and餓ecompaeti