K4104镍基高温合金Al-Si涂层高温氧化过程中的元素扩散分析

摘要

采用无机盐料浆法在K4104镍基高温合金表面制备了Al-Si二元热扩散涂层.采用静态增重法对制备涂层的试样和未制备涂层的试样进行1000℃恒温抗氧化性能试验,绘制了氧化动力学曲线.利用带能谱分析的SiRion扫描电子显微镜对氧化膜的表面形貌和截面组织形态进行观察以及合金成分测定.对制备与未制备Al-Si涂层的试样高温氧化过程中元素的扩散进行了分析.研究结果表明:由于Al-Si涂层和基体合金之间在高温氧化过程中的互扩散形成了厚度为120-140um的渗层,该渗层由表层、外层、中间层和内层四部分组成.随着氧化时间的延长,外层铝含量逐渐降低,但仍能保持稳定的B-NiAl相.Si在扩散作用下形成内高外低的分布形式,有利于阻止涂层和基体元素之间的互扩散,降低了化合物层的形成速度,对提高Al-Si涂层抗高温氧化能力是有积极作用的.