11 P92钢单渗铝涂层与Ni-Al复合涂层高温抗氧化性能的对比研究

张桐;赵勇桃;田志华;鲁海涛;任慧平;

• 1:内蒙古科技大学材料与冶金学院

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摘要(Abstract)：

为了提高P92钢的高温抗氧化性,在其表面分别制备了单渗铝涂层和Ni-Al复合涂层,并测试了2种涂层在使用温度(650℃)下的恒温抗氧化性能,总的氧化时间为120 h.采用光学显微镜和扫描电子显微镜分析涂层氧化过程中的组织形貌变化,利用能谱仪对氧化试样进行截面元素线扫描,使用X射线衍射仪对涂层氧化产物进行物相分析.结果表明:Ni-Al复合涂层的氧化增重较低(1.853 g/m~2),且在氧化120 h时尚未形成完整氧化膜,而单渗铝涂层的氧化增重为2.225 g/m~2;在氧化120 h后,单渗层的Al元素扩散至距表面24.53μm,得到的氧化产物主要为Fe_2O_3和Al_2O_3,复合涂层的Al元素扩散至距表面19.04μm,氧化产物主要为Al_2O_3.由于复合涂层中的纯Ni层能够有效减缓Al元素向基体扩散,从而比单渗铝涂层具有更好的高温抗氧化性.

关键词(KeyWords)： P92钢;单渗铝涂层;Ni-Al复合涂层;稀土;高温抗氧化性

基金项目(Foundation): 内蒙古科技大学大学生科技创新基金资助项目(2017033);内蒙古科技大学大学生创新创业训练计划项目

作者(Author): 张桐;赵勇桃;田志华;鲁海涛;任慧平;

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参考文献(References)：

• [1] 赵中平,姚珉芳.超级超临界机组开发探讨从材料的成就看我国超级超临界机组的发展[J].动力工程,2000,20(2):640-644.

• [2] 吴道洁.P92钢表面Ni2Al3/Ni复合防护涂层的制备及其稳定性机理研究[D].武汉:武汉科技大学,2012.

• [3] 姜峰,于长军,索忠源,等.304不锈钢热浸镀铝抗高温氧化性研究[J].热加工工艺,2019,48(20):119-121.

• [4] 丁叶.P92钢稀土(CeCl3)Ni-Al化合物复合涂层的制备与形貌分析[D].包头:内蒙古科技大学,2015.

• [5] 刘经宇,张全民,李亚斐,等.30CrNi3钢的稀土催渗研究[J].热加工工艺,2018,47(16):224-225.

• [6] 刘珂.Cu-Zn与Mg-Zn二元系的扩散行为与力学性能研究[D].南宁:广西大学,2018.

• [7] BIRKS N,MEIER G H,PETTIT F S.Introduction to the high temperature oxidation of metals[M].Cambridge:Cambridge University Press,2006.119-121.

• [8] 赵勇桃,张韶慧,丁叶,等.Ce在P92钢Ni2Al3/Ni复合涂层中的作用[J].稀土,2015,36(5):92-96.

• [9] 姜峰,张志浩,王毅坚,等.304不锈钢热浸镀铝工艺及镀层的耐冲蚀性能[J].材料保护,2019,52(5):83-110.

• [10] 韦华,孙晓峰,政启,等.铝化物涂层中β-NiAl相Ni,Al互扩散系数计算[J].金属学报,2004,40(1):51-56.