PtAl2单相涂层的高温抗氧化性能及失效机制研究

金属学报, 2014, 50(9): 1102-1108. doi: 10.11900/0412.1961.2014.00064

PtAl2单相涂层的高温抗氧化性能及失效机制研究

柳泉 ^1, , 阳颖飞 ^2, , 鲍泽斌 ^3, , 朱圣龙 ^4, , 王福会 ^5,

1.中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室,沈阳110016

2.中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室,沈阳110016

3.中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室,沈阳110016

4.中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室,沈阳110016

5.中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室,沈阳110016

基金项目: Supported by National Natural Science Foundation of China (No.51301184),National Basic Research Program of China (No.2012CB625100) and High Technology Research and Development Program Of China (No.2012AA03A512) 国家自然科学基金项目51301184,国家重点基础研究发展计划项目2012CB625100和国家高技术研究发展计划项目2012AA03A512资助

关键词：镍基高温合金 , Pt-Al涂层 , 热重分析 , 静态氧化 , 循环氧化

OXIDATION PROPERTY AND FAILURE MECHANISM OF A SINGLE PHASE PtAl2 COATING

Keywords： Ni-based superalloy , Pt-Al coating , thermogravimetric analysis (TGA) , isothermal oxidation , cyclic oxidation

在镍基铸造高温合金K38G上采用脉冲电镀的方法沉积Pt镀层,通过分步加热粉末包埋渗A1处理后,获得表层为单相PtA12,内层为-NiAl的Pt-A1涂层.分别对单相PtAl2涂层进行1100℃静态氧化及循环氧化测试,并分析涂层在2种氧化条件下的氧化行为及失效机制.结果表明,单相PtAl2涂层表现出良好的抗静态氧化能力,初期快速增重主要来自于θ-Al2O3的生成,很快θ-Al2O3转变为α-Al2O3且增重趋于平缓.但是,单相PtAl2涂层的抗循环氧化能力较差,循环氧化过程中产生的热应力会导致部分区域PtAl2层剥离或脱落,继而引发涂层过早失效.因此,单相PtAl2涂层不适用于高温负载服役环境,其在循环氧化过程中的失效和退化主要来自于PtAl2层剥落以及剥落区附近β-NiAl层Al元素的快速消耗.

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