Al/Cr复合涂层对Ti2AlNb合金抗热腐蚀性能的影响

作者：李阳; 缪强^*; 梁文萍; 林浩; 黄朝军; 赵子龙; 孙自旺

来源：表面技术, 2020, 49(02): 192-199.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.02.024

• Al/Cr涂层
• Ti2AlNb合金
• Na2SO4
• 热腐蚀
• 扩散
• 碱性溶解

目的改善Ti2AlNb合金在高温腐蚀盐环境中的耐热腐蚀性能。方法在Ti2AlNb合金表面通过双层辉光等离子渗铬及磁控溅射镀铝技术制备Al/Cr复合涂层,分析涂层热腐蚀前后的微观形貌和物相组成,并探究涂覆Na2SO4盐膜的试样在不同温度下(750、850、950℃)的热腐蚀行为。结果Al/Cr复合涂层组织均匀致密,且与基体结合良好,厚度约73μm,由表及里依次由Al沉积层、Al/Cr合金层、Cr沉积层、Cr扩散层四部分组成。经不同温度Na2SO4盐热腐蚀后,Al/Cr复合涂层腐蚀程度均显著小于合金基体。涂层试样经750～850℃Na2SO4盐热腐蚀后质量变化较小,850℃腐蚀增重仅0.525 mg/cm2,而经历950℃、40 h熔盐热腐蚀后失重达到73.571 mg/cm2,且试样截面出现剥离、脱落现象,Al/Cr复合涂层抵抗热腐蚀能力减弱。结论具有涂层保护的试样抗热腐蚀性能明显优于合金基体。Al/Cr复合涂层在750～850℃Na2SO4盐环境中具有良好的热腐蚀抗力,而更高温度段(850～950℃)的热腐蚀抗力下降。Al/Cr复合涂层在Na2SO4盐环境中良好的抗热腐蚀性得益于涂层中Al、Cr元素氧化形成以Al2O3、Cr2O3为主的混合氧化膜,有效阻碍外界氧气及腐蚀性介质侵入基体。

• 单位
  南京航空航天大学