口头报告激光熔覆B改性MoSi2涂层的显微组织和高温氧化性能
编号:344
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更新:2024-04-18 22:45:24 浏览:101次
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摘要
为解决Nb-Si基合金在高温服役过程中抗氧化性能不足的问题,本文在Nb-Si基合金表面制备B改性MoSi2抗氧化涂层,大幅地提升了Nb-Si基高温合金的高温抗氧化性能,并对B改性MoSi2涂层的显微组织演变以及高温抗氧化机理进行了系统地研究。
采用等离子球化方法制备了B改性MoSi2预合金球形粉末,研究了等离子功率对粉末性能的影响,并阐明了粉末颗粒在球化过程中显微组织结构的演变规律。在球化过程中,随着等离子功率的升高,粉末的球形度、流动性和氧含量明显提升。在40 kW下球化获得的粉末具有最高的球形度(89 %)和最好的流动性(25 s/50 g)。随着粒径的减小,熔化的颗粒内部温度梯度减小,且在飞行过程中的冷却时间缩短,导致其内部显微组织由亚共晶组织转变为胞状共晶组织。
采用超声辅助激光熔覆在Nb-Si基合金表面制备了B改性MoSi2抗氧化涂层,探究了超声振动对涂层显微组织结构以及高温抗氧化性能的影响,揭示了涂层的形成机理和高温抗氧化机理。涂层主要由MoSi2和(Mo, X)5Si3(X = Nb和Ti)相构成。随着超声振动的引入,初晶MoSi2由板条状转变为胞状,涂层在顶部区域和底部区域的显微组织分布更加均匀。采用有效氧化增重方法测定B改性MoSi2涂层在1250 ℃的高温氧化性能。结果表明,B改性MoSi2涂层的氧化增重远低于Nb-Si基合金样品。超声振动的引入进一步提高了涂层的抗氧化性能。涂层表面的氧化层由铝硅硼玻璃相和晶态SiO2构成。超声振动使涂层显微组织细化,相界和晶界增多,加速了元素向涂层表面的扩散,氧化膜更快形成。该研究为激光熔覆在Nb-Si基高温合金制备陶瓷抗氧化涂层提供了一定的参考。
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