图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral Presentation复合PVD技术沉积MCrAlY涂层及高温氧化行为研究

编号：331 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-18 14:11:04 浏览：99次收藏取消收藏

2024-05-12 15:00

15min

[I1] 论坛8：腐蚀与防护技术A [I1-2] 论坛8A下午

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摘要

MCrAlY因优异的高温抗氧化腐蚀性被广泛用作航空发动机和地面燃气轮机高温部件的防护涂层，而物理气相沉积（PVD）技术作为主要的涂层制备手段能够获得结构致密的MCrAlY涂层。本文分别采用阴极弧蒸发、磁控溅射和电弧-磁控复合PVD技术在Hastelloy X高温合金上制备了系列MCrAlY涂层，并研究了涂层在高温下的氧化行为。研究发现复合沉积涂层获得了纳米晶多层结构，并且可以通过调节涂层Al含量显著影响MCrAlY涂层的氧化行为。阴极弧蒸发制备的NiCrAlY涂层Al含量较低，涂层在1100 °C长时间氧化时表现出差的抗氧化性，表面形成外层富尖晶石，内层富氧化铝的双层氧化物结构。采用磁控溅射、电弧-磁控复合技术均能获得Al含量较高的NiCrAlY涂层，涂层在1100 °C氧化250小时后表面氧化层仍然以致密的α-Al₂O₃层生长为主，纳米晶结构有助于氧化初期Al₂O₃的快速形核。基于电弧-磁控复合PVD技术对成分和微观结构的可控调节制备了NiCrAlSiY复合涂层，涂层在1100-1200 °C下均表现出优异的高温抗氧化性。此外，研究发现高温下Hastelloy X基体中Mn的外扩散会促进尖晶石氧化物的生成，加速氧化过程。