一种无机盐铝涂层涂覆镍基粉末高温合金的高温氧化组织分析

使用TWL12+TWL20无机盐铝涂层喷涂于镍基粉末高温合金表面，采用XRD、SEM、EPMA和TEM研究无机盐铝涂层与粉末高温合金经700、750、800 ℃高温氧化后的组织变化。结果表明：高温氧化后涂层表层结构出现剥落，涂层中的铝与基体合金发生扩散，形成由氧化区、扩散区、互扩散区组成的过渡层，其中氧化区为最外层，该区域主要富集O、Al元素，形成Al2O3层；随之的扩散区主要含有Ni、Al元素，形成NiAl相及在其中弥散分布的α-Cr相；最后是富集Ti、Cr、Co、Ta等元素的互扩散区，存在于扩散区与基体之间，主要由Ni2AlTi相基体及在其中弥散分布的σ相组成；分析表明过渡层厚度随着氧化温度升高而变化，主要表现为互扩散区宽度增加，扩散区中的α-Cr相与互扩散区的σ相尺寸增大，且σ相沿垂直过渡区方向生长的趋势加剧；氧化增重曲线表明，涂层表层结构脱落后，过渡层在750、800 ℃高温氧化过程中表现出良好的抗氧化性能，说明TWL12+TWL20无机盐铝涂层具有为航空发动机用先进粉末高温合金提供高温氧化涂层保护的潜力。