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不同冷热循环条件下NiCrAlY涂层体系的微观组织演变规律及失效机理
  • ISSN号:1004-0609
  • 期刊名称:中国有色金属学报
  • 时间:2013.2.2
  • 页码:417-425
  • 分类:TB43[一般工业技术]
  • 作者机构:[1]中南大学材料科学与工程学院,长沙410083, [2]广西大学材料科学与工程学院,南宁530004, [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
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51001032); 中国博士后科学基金资助项目(20100480945); 中南大学博士后基金资助项目; 广西科学基金资助项目(2010GXNSFD013006)
  • 相关项目:Nb基合金超高温涂层的组织结构控制及长效策略
中文摘要:

用空气缓冷和水快冷方式对加热至1 050℃的NiCrAlY单一涂层及含CrON扩散阻挡层的复合涂层冷却至室温,由此研究其抗循环氧化能力。结果表明:在缓冷情况下,经过200次循环氧化,无扩散阻挡层的NiCrAlY涂层明显退化,表面膜呈疏松多孔结构,以混合氧化物相为主,在涂层与基体界面附近出现Kirkendall孔穴;有扩散阻挡层的试样表面则以Al2O3膜为主,扩散阻挡层保持连续,无明显涂层退化或破坏现象,说明扩散阻挡层能明显提高NiCrAlY涂层的缓冷抗循环氧化能力。在快冷情况下,有或无扩散阻挡层的试样的表面涂层均较快发生破坏。40次循环氧化后,单一涂层表面出现鼓包突起;45次循环氧化后,鼓包处涂层脱落。而有扩散阻挡层的试样经40次循环氧化后于扩散阻挡层界面处开裂;45次循环氧化后,包覆涂层部分断落。利用Oxx公式能很好地解释涂层/基体或涂层/扩散阻挡层界面的破坏;对于快冷循环氧化,还要考虑在循环过程中的热应力累积效应。

英文摘要:

The cycled oxidation resistance abilities of single NiCrAlY coated sample and NiCrAlY/CrON duplex coating sample were studied by cooling from 1 050 ℃ to room temperature in air and water quenching. The results show that during slow cooling, the single NiCrAlY coating degrades after 200 cycles, with mixed-oxides of Al2O3, NiCr2O4 and TiO2 on the surface and Kirkendall voids formed closing to the NiCrAlY/DSMll interface. On the surface of duplex coating sample with the diffusion barrier layer, an adhered Al203 scale is formed and no damage is detected at the coating/substrate interface. In the case of fast cooling, the two coating samples are fast damaged only after some cycles. After 40 cycles, some bulges are found on the single coating surface, and the interracial delamination occurs in the duplex coating sample. After 45 cycles, the coatings in the bulge zone are spalled off from the single coated sample, while part of the overlayer is fractured in the duplex coating sample. By Oxx formula, the thermal stress formed during cycled oxidations can be used to explain the interracial damage or coating failure, and the cumulative effects of stress should be considered during rapid cooling in water quenching.

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期刊信息
  • 《中国有色金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南省长沙市中南大学内
  • 邮编:410083
  • 邮箱:f-ysxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88876765 88877197
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-0609
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1238/TG
  • 邮发代号:42-218
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:33974