热处理对nicraly涂层钛合金基体界面组织性能的影响

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1、中南人学硕十学位论文摘要采用多弧离子镀在一种自制耐热钛合金和TC4钛合金表面制各了NiCrAlY涂层。对自制耐热钛合金表面NiCrAlY涂层在不同的热处理制度下进行真空热处理，研究了真空热处理制度对NiCrAlY涂层显微组织和界面结构的影响，讨论了NiCrAIY涂层／钛合金基体界面元素扩散行为以及界面反应机理，并对真空热处理制度对钛合金基体显微组织的影响做初步研究；对钛合金表面NiCrAIY涂层进行了高温抗氧化性能研究。其结论如下：1、沉积态NiCrAIY涂层主要由Y．Ni相、p—NiAl相以及过饱和的cc．Cr固溶体组成，在650℃真空保温3小时后

2、，NiCrAIY涂层中开始有v’一Ni，Al金属间化合物析出，870℃3小时真空热处理后，涂层中Y’一Ni，Al相含量明显减少。1050℃3小时真空热处理后涂层仅有CrTi4相；2、真窄热处理温度<650℃时，有利于促进涂层与基体的冶金结合。在650至870。C真空热处理后，涂层／基体界面发生明显的界面反应，首先是基体中界面附近相变影响区的形成，然后是Ni3(A1，Ti)aaDTi2Ni化合物层的出现，最后在Ni3(AI，Ti)年HTi2Ni化合物层之间形成齿状TiNi化合物：3、在650～870℃温度区间在NiCrAIY涂层／钛合金基体主要发生了N

3、i、Ti元素的扩散。当真空热处理温度提高到870℃以上，cr元素发生明显地扩散并参与界面反应，引起界面层脆性增加i4、温度_<650。C，外层生长而内层收敛，总反应层厚度呈减少趋势，650。C以上时内外层同时生长，870。C以上时，内层厚度急剧增加，所以界而反应层迅速增厚：5、真空热处理温度和时间均影响钛合金c【和D相的数量和形态，从而影响合金的性能：870。C以上，保温3小时，钛合金基体显微组织发生明显变化，随着时间的延长，保温50小时，750。C以上基体显微组织就有明显变化：6、NiCI·AIY涂』罢／TC4试样在空气中700。C和800。C氧化

4、时能形成致密、完整的保护性氧化膜，对TC4钛合金防护效果明显，700。C氧化100d,llif试样增重仅为0．644lmg／cm2，在更高的氧化温度下，涂层抗氧化效果不明显。关键词NiCf．AIY涂层，真空热处理，元素扩散，界面反应，抗氧化中南大学硕士学位论文ABSTRACTThearcionplating(AJP)wasusedtopreparetheNiCrAIYprotectingcoatingonaheatresistingtitaniumalloyandTC4titaniumalloy．A。tiervacuumheattreatmentat

5、difierentheattreatmentregime，theeffectofheattreatmentregimeontheNiCrAlYcoatingmicrostmctureandthestructureofNiCrAlYcoating／heatresistingtitaniumalloysubstrateinterfacewasstudied．ThediflusionbehaviorofelementsintheNiCrAlYcoating／heatresistingtitaniumalloyinterfacewasdisscusedasw

6、elIasthemachanicsoftheinterfacereaction．Theeffectofvacuumheattreatmentonthemicrostructureofthetitaniumalloywasinvestigated．AtIast．theoxidationresistanceofNiCrAIYcoatingonTC4alloyWasstudied．Theresultsindicatethat：1．ThedepositedNiCrAlYcoatingwasmainlymadeupof1，一Niphase．p-NiAlphas

7、eandover-saturationn-Crsolidsolution．After3hvacuumheattreatmentat650。C，the7'-Ni3A1phasebeganprecipitatedintheNiCrAlYcoating，whichreducedobviouslyafter3hvacuumheattreatmentat870℃．TheNiCrAlYcoatingcontainonlyCrTi4phaseaftervacuumheattreatmentat1050℃．2．WhenthetemperatureWasbelow65

8、0℃．thevacuumheattreatmentwashelpfulfortheNiCrAlYcoatin