鎳基高溫合金M38G的腐蝕行為研究及其涂層制備.pdf

1、本文研究了常溫下鎳基高溫合金M17和M38G在溶液中的腐蝕行為；對(duì)M38G合金及其預(yù)氧化處理后的樣品在熔鹽中的熱腐蝕行為進(jìn)行了對(duì)比研究；采用磁控濺射方法在M38G合金上制備了Co - 30Cr - 6Al - 0.2Y涂層。研究了涂層在1050℃空氣中初期氧化行為；采用包埋滲鋁的方法在M38G合金表面制備b-NiAl涂層。研究了α-Al2O3的生長(zhǎng)與β-NiAl涂層中Al消耗的關(guān)系，并探討了界面空洞的形成機(jī)制。主要結(jié)果如下： 1

2、、研究常溫下鎳基高溫合金M17和M38G在NaCl溶液和含S2O32–的NaCl溶液中的腐蝕行為。結(jié)果表明：在含3.5wt.％ NaCl的溶液中，M17和M38G均會(huì)遭受?chē)?yán)重的點(diǎn)腐蝕；在向3.5wt.％ NaCl溶液添加1.5wt.％ Na2S2O3后，由于溶液中的S2O32–在試樣表面活性點(diǎn)與Cl–競(jìng)爭(zhēng)吸附并與H+結(jié)合，使兩種合金的點(diǎn)蝕均受到抑制； M38G中存在微量的Nb、Ta、Mo等元素使得M38G合金在3.5wt.％ NaCl溶

3、液中的耐腐蝕性能明顯優(yōu)于M17合金。 2、研究了預(yù)氧化對(duì)M38G合金的熱腐蝕行為的影響。結(jié)果表明：在800℃和850℃的熔鹽中，M38G合金發(fā)生了災(zāi)難性的腐蝕；預(yù)氧化的樣品由于表面氧化時(shí)生成了致密的Cr2O3–TiO2保護(hù)性氧化膜，有效的阻止了合金的內(nèi)氧化和內(nèi)硫化，從而提高了合金的抗熱腐蝕性能；然而，在875℃時(shí)，預(yù)氧化樣品由于表面Cr2O3反應(yīng)生成揮發(fā)性物質(zhì)導(dǎo)致合金耐腐蝕性能的迅速退化。 3、研究了濺射Co-30Cr-

4、6Al-0.2Y (wt.％)涂層在1050℃空氣中的初期氧化行為。結(jié)果表明：Al2O3在初期氧化階段沿涂層晶界處向外優(yōu)先生長(zhǎng)，Cr元素起到第三元素的效應(yīng)，促進(jìn)了Al2O3相的形成；在整個(gè)初期氧化階段Al2O3發(fā)生由亞穩(wěn)態(tài)(d-Al2O3)到 (q + a)-Al2O3到穩(wěn)態(tài)a-Al2O3的轉(zhuǎn)變過(guò)程；氧化180 min時(shí)涂層表面形成一層完整的α-Al2O3氧化膜。 4、采用包埋滲鋁的方法在M38G 合金表面制備了b-NiAl涂層