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钛合金表面抗高温氧化涂层的研究进展
被引量：
15
1
作者
隋欣梦
胡记
+2 位作者
张林
肇威
张维平
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期21-38,共18页
钛合金在制造航空航天发动机等关键部件方面具有重要的应用价值,但高温性能不稳定是制约其发展前景的主要原因。采用激光熔覆技术在钛合金表面制备耐高温涂层,是在不改变钛合金材料整体性能的前提下赋予材料表面特殊性能的重要途径。首...
钛合金在制造航空航天发动机等关键部件方面具有重要的应用价值,但高温性能不稳定是制约其发展前景的主要原因。采用激光熔覆技术在钛合金表面制备耐高温涂层,是在不改变钛合金材料整体性能的前提下赋予材料表面特殊性能的重要途径。首先介绍了钛合金的氧化行为,并简要分析了钛合金在氧化过程中的氧化特点及失效形式,指明其改善途径。随后总结分析了目前常用的镍基高温涂层、TiAl系高温涂层和高熵合金高温涂层的研究现状,其中镍基合金涂层具有较高的结合强度、良好的耐磨性和优异的耐蚀性,但由于涂层与基体中元素的扩散速率不同导致的差异,造成柯肯达尔空洞的产生,涂层变得不稳定,涂层与基体的结合强度降低。TiAl基合金的高温性能与镍基高温合金相近,且密度小,有代替镍基合金的发展趋势,其涂层表面可以生成均匀致密的Al2O3氧化膜,并且与钛合金基体间的化学成分差异小,基本不发生互扩散现象。但二元TiAl系涂层对于Al的用量有严格的要求,当其使用温度超过850℃时,抗氧化性能也会严重降低。因此Ti-Al-X系涂层中X元素(例如Cr、Si、Ni等元素)的添加,可以适当地降低Al含量,促进均匀致密的Al2O3氧化膜的形成,有效地阻止氧元素向基体的扩散,并且比二元TiAl涂层的脆性要低、塑性更好。高熵合金高温涂层具有许多优异的性能,调整其中某一种或者某几种元素的含量都可以进一步优化性能,因此应用前景极为广阔,但其还处于实验室研究阶段,元素配比的不合理,基体元素对熔覆层的反作用,都会使高熵合金的脆性和力学性能达不到理论效果,不能进入真正的应用阶段。最后展望了激光熔覆技术在钛合金表面制备高温涂层的发展趋势。
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关键词
钛合金
镍
基
高温
涂层
TiAl系
高温
涂层
高熵合金
高温
涂层
氧化性能
氧化机制
下载PDF
职称材料
稀土La_(2)O_(3)对CMT堆焊Inconel 625合金显微组织和抗高温氧化性能影响
被引量：
2
2
作者
王晓玲
朱开阳
+5 位作者
顾先锋
段君杰
杨克
邹晓东
李伟
易江龙
《精密成形工程》
北大核心
2023年第7期190-199,共10页
目的研究稀土氧化物对CMT堆焊镍基合金显微组织和性能的影响规律。方法采用静电自组装工艺制备含有1%(质量分数,下同)La_(2)O_(3)的Inconel 625药芯焊丝,再采用CMT堆焊工艺制备Inconel 625和1%La_(2)O_(3)/Inconel 625镍基合金试样。系...
目的研究稀土氧化物对CMT堆焊镍基合金显微组织和性能的影响规律。方法采用静电自组装工艺制备含有1%(质量分数,下同)La_(2)O_(3)的Inconel 625药芯焊丝,再采用CMT堆焊工艺制备Inconel 625和1%La_(2)O_(3)/Inconel 625镍基合金试样。系统研究添加La_(2)O_(3)对Inconel 625堆焊试样显微组织、显微硬度、拉伸强度及抗高温氧化性能的影响。结果添加了La_(2)O_(3)的Inconel 625堆焊试样的金相组织明显细化,且显微组织由柱状晶转变为等轴晶。基体组织主要为γ-Ni固溶体和少量Laves相,且添加了La_(2)O_(3)的镍基合金Laves相的尺寸更为粗大。随着稀土氧化物La_(2)O_(3)的添加,显微硬度值从(235.97±2.99)HV0.3增加到(246.53±4.10)HV0.3,抗拉强度从543.12 MPa增加到564.25 MPa。在高温氧化试验条件下,CMT堆焊1%La_(2)O_(3)/Inconel 625试样的氧化速率明显小于未添加La_(2)O_(3)的Inconel 625原始试样的氧化速率。结论稀土La_(2)O_(3)的添加产生了细晶强化以及柱状晶向等轴晶的转变,使Inconel 625堆焊试样的显微硬度和抗拉强度都有了一定的提升。在高温氧化过程中,稀土La_(2)O_(3)可作为Cr_(2)O_(3)氧化物的形核中心,促进致密Cr_(2)O_(3)氧化膜生长,相应提升了其表面的抗高温氧化性能。
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关键词
镍
基
高温
涂层
增材制造
稀土氧化物
CMT
高温
氧化
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职称材料
题名
钛合金表面抗高温氧化涂层的研究进展
被引量：
15
1
作者
隋欣梦
胡记
张林
肇威
张维平
机构
大连理工大学材料科学与工程学院
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期21-38,共18页
文摘
钛合金在制造航空航天发动机等关键部件方面具有重要的应用价值,但高温性能不稳定是制约其发展前景的主要原因。采用激光熔覆技术在钛合金表面制备耐高温涂层,是在不改变钛合金材料整体性能的前提下赋予材料表面特殊性能的重要途径。首先介绍了钛合金的氧化行为,并简要分析了钛合金在氧化过程中的氧化特点及失效形式,指明其改善途径。随后总结分析了目前常用的镍基高温涂层、TiAl系高温涂层和高熵合金高温涂层的研究现状,其中镍基合金涂层具有较高的结合强度、良好的耐磨性和优异的耐蚀性,但由于涂层与基体中元素的扩散速率不同导致的差异,造成柯肯达尔空洞的产生,涂层变得不稳定,涂层与基体的结合强度降低。TiAl基合金的高温性能与镍基高温合金相近,且密度小,有代替镍基合金的发展趋势,其涂层表面可以生成均匀致密的Al2O3氧化膜,并且与钛合金基体间的化学成分差异小,基本不发生互扩散现象。但二元TiAl系涂层对于Al的用量有严格的要求,当其使用温度超过850℃时,抗氧化性能也会严重降低。因此Ti-Al-X系涂层中X元素(例如Cr、Si、Ni等元素)的添加,可以适当地降低Al含量,促进均匀致密的Al2O3氧化膜的形成,有效地阻止氧元素向基体的扩散,并且比二元TiAl涂层的脆性要低、塑性更好。高熵合金高温涂层具有许多优异的性能,调整其中某一种或者某几种元素的含量都可以进一步优化性能,因此应用前景极为广阔,但其还处于实验室研究阶段,元素配比的不合理,基体元素对熔覆层的反作用,都会使高熵合金的脆性和力学性能达不到理论效果,不能进入真正的应用阶段。最后展望了激光熔覆技术在钛合金表面制备高温涂层的发展趋势。
关键词
钛合金
镍
基
高温
涂层
TiAl系
高温
涂层
高熵合金
高温
涂层
氧化性能
氧化机制
Keywords
titanium alloy
nickel-based high-temperature coating
TiAl-based high-temperature coating
high-entropy alloy high-temperature coating
oxidation performance
oxidation mechanism
分类号
TG174.4 [金属学及工艺—金属表面处理]
下载PDF
职称材料
题名
稀土La_(2)O_(3)对CMT堆焊Inconel 625合金显微组织和抗高温氧化性能影响
被引量：
2
2
作者
王晓玲
朱开阳
顾先锋
段君杰
杨克
邹晓东
李伟
易江龙
机构
国能福泉发电有限公司
广东博盈特焊技术股份有限公司
广东省科学院中乌焊接研究所
北京金威焊材有限公司
出处
《精密成形工程》
北大核心
2023年第7期190-199,共10页
基金
广东省粤港澳大湾区国际科技创新中心建设项目(2022A0505050052)
广东省基础与应用基础研究基金(2021A1515011756)。
文摘
目的研究稀土氧化物对CMT堆焊镍基合金显微组织和性能的影响规律。方法采用静电自组装工艺制备含有1%(质量分数,下同)La_(2)O_(3)的Inconel 625药芯焊丝,再采用CMT堆焊工艺制备Inconel 625和1%La_(2)O_(3)/Inconel 625镍基合金试样。系统研究添加La_(2)O_(3)对Inconel 625堆焊试样显微组织、显微硬度、拉伸强度及抗高温氧化性能的影响。结果添加了La_(2)O_(3)的Inconel 625堆焊试样的金相组织明显细化,且显微组织由柱状晶转变为等轴晶。基体组织主要为γ-Ni固溶体和少量Laves相,且添加了La_(2)O_(3)的镍基合金Laves相的尺寸更为粗大。随着稀土氧化物La_(2)O_(3)的添加,显微硬度值从(235.97±2.99)HV0.3增加到(246.53±4.10)HV0.3,抗拉强度从543.12 MPa增加到564.25 MPa。在高温氧化试验条件下,CMT堆焊1%La_(2)O_(3)/Inconel 625试样的氧化速率明显小于未添加La_(2)O_(3)的Inconel 625原始试样的氧化速率。结论稀土La_(2)O_(3)的添加产生了细晶强化以及柱状晶向等轴晶的转变,使Inconel 625堆焊试样的显微硬度和抗拉强度都有了一定的提升。在高温氧化过程中,稀土La_(2)O_(3)可作为Cr_(2)O_(3)氧化物的形核中心,促进致密Cr_(2)O_(3)氧化膜生长,相应提升了其表面的抗高温氧化性能。
关键词
镍
基
高温
涂层
增材制造
稀土氧化物
CMT
高温
氧化
Keywords
nickel-based high-temperature coating
additive manufacturing
rare earth oxide
CMT
high-temperature oxidation
分类号
TG455 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
钛合金表面抗高温氧化涂层的研究进展
隋欣梦
胡记
张林
肇威
张维平
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
15
下载PDF
职称材料
2
稀土La_(2)O_(3)对CMT堆焊Inconel 625合金显微组织和抗高温氧化性能影响
王晓玲
朱开阳
顾先锋
段君杰
杨克
邹晓东
李伟
易江龙
《精密成形工程》
北大核心
2023
2
下载PDF
职称材料
已选择
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