Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金表面ZrSi2-NbSi2复合渗层的组织及其抗高温氧化性能

金属学报, 2015, 51(6): 693-700. doi: 10.11900/0412.1961.2014.00498

Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金表面ZrSi2-NbSi2复合渗层的组织及其抗高温氧化性能

1.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

2.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

3.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

基金项目: 国家自然科学基金项目51371145,51431003和U1453201,高等学校学科创新引智计划项目B080401和凝固技术国家重点实验室自主研究课题项目116-QP-2014资助 Supported by National Natural Science Foundation of China (Nos.51371145,51431003 and U1435201),Programme of Introducing Talents of Discipline to Universities of China (No.B080401) and Fund of State Key Laboratory of Solidification Processing in NWPU (No.116-QP-2014)

关键词： Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金 , ZrSi2-NbSi2复合渗层 , 组织形成 , 抗氧化性能

MICROSTRUCTURE AND OXIDATION BEHAVIOR OFZrSi2-NbSi2 MULTILAYER COATINGS ON AN Nb-Ti-Si-Cr BASE ULTRAHIGH TEMPERATURE ALLOY

Keywords： Nb-Ti-Si-Cr base ultrahigh temperature alloy , ZrSi2-NbSi2 multilayer coating , structural formation , oxidation-resistant performance

采用先磁控溅射Zr膜,再Si-Y扩散共渗的方法,在新型Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金表面制备了ZrSi2-NbSi2复合渗层,分析了渗层的显微组织及形成机制,并研究了其在1250℃的恒温氧化行为.结果表明,1150,1250和1350℃下Si-Y共渗4h所制备的渗层具有相似的显微组织,均主要由ZrSi2外层,(Nb,X)Si2(X=Ti,Cr,Zr和Hf)中间层和(Ti,Nb)5Si4内层组成.恒温氧化实验结果表明,所制备的渗层具有优异的抗高温氧化性能.氧化时渗层表面形成了由SiO2,TiO2,ZrSiO4和Cr2O3混合组成的致密氧化膜,能够在1250℃空气中保护基体合金至少100h不被氧化.

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