无缝铝管钴基合金外扩散型铝化物涂层的高温氧化及退化规律 ,推演表征这类涂层氧化退化的有关数学关系。铝化物涂层退化分外侧氧化退化和内侧Al向基体扩散的内扩散退化两部分 ,外侧主要为氧化驱动力退化 ,内侧主要为化学位驱动力退化。给出钴基合金涂层寿命的近似计算公式。

无缝铝管镍基高温合金具有强度高、耐高温、耐腐蚀等特点,在航空、航天、海洋、石油、化工等领域中广泛应用。作为现代动力装置的各种燃气涡轮机,特别是航空发动机涡轮叶片,重型燃机的涡轮叶片,长期承受燃气腐蚀和高温的氧化,通常从表面开始破坏,其热端部件的热腐蚀及高温氧化问题是其基本的和主要的失效形式之一,解决这个问题的措施主要是在合金表面制备防护涂层,在提高合金部件的抗腐蚀能力的同时又可保持合金的力学性能。本文采用低活度粉末包埋法在K488合金表面渗铝及渗钴铝;并采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析渗层的相组成及显微组织;通过循环氧化和埋盐法研究K488合金渗铝及渗钴铝层的高温氧化和热腐蚀行为。

 研究结果表明,随保温时间的延长,渗层的厚度增加,渗层无孔隙和裂纹,与基体的界面清晰、平整。随时间的延长渗铝及钴铝层主要相由Ni 2 Al 3 NiAl Ni 3Al相转变,而渗钴铝层表面较渗铝层增加了CoAl相。 热腐蚀结果表明,在900℃的高温下,在质量比75% Na 2 SO4+25%NaCl混合盐溶液中腐蚀80h后,K488合金腐蚀严重,合金出现严重的内硫化和内氧化;渗铝涂层表面生成了Al 2 O 3和CoCr 2 O4的混合物,无缝铝管由于混合氧化物的存在使得耐腐蚀性提高;而渗钴铝涂层由于表面生成致密的、具有保护性Al 2 O3膜表现出优异的抗热腐蚀性能。 高温氧化结果表明,K488合金在前40h氧化动力学曲线近似呈直线关系,在40h后出现剥落,表面氧化物主要由Cr 2 O 3和TiO2组成,氧化膜呈多孔状,抗氧化能力差。经渗铝和渗钴铝后,氧化动力学曲线呈抛物线关系,渗铝后的K488合金氧化产物为Al 2 O 3和少量的TiO 2 ,渗钴铝后的K488合金氧化产物为Al 2 O 3、TiO 2和Co 2 CrO 4混合物。