高温氧化腐蚀对热浸镀Al-Si-RE涂层表面形貌的影响

摘要

为满足航空发动机叶片材料1Cr11Ni2W2MoV钢在更加苛刻的使用温度下工作的要求,本试验对其表面进行了热浸镀Al-6%Si-4%RE处理.依据GB/T13303-91标准,在700℃对浸镀件和未镀件进行了5～600h的抗高温氧化腐蚀试验,并绘制了氧化动力学曲线.采用扫描电镜和能谱仪对浸镀件的形貌、组织及成分进行分析.实验结果表明,浸镀件的抗高温氧化性能远优于未镀件,其氧化时主要经历三个阶段,即氧化初期阶段、暂态氧化阶段和稳态氧化阶段.在氧化初期,表面产生不连续的Al2O8膜并没有起到抗高温氧化的作用;暂态阶段,表面形成连续的亚稳态θ-Al2O3膜;稳态阶段,θ-Al2O3发展为具有一定厚度且致密、连续的α-Al2O3膜,对基体具有良好的保护作用,是浸镀件抗高温氧化性的屏障.同时本工作根据氧化动力学曲线交点,提出耐热用热浸镀铝件在使用前需进行扩散退火处理的可行性建议.