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K465镍基高温合金沉积NiCrAlY涂层抗高温氧化性能研究
摘要
本报告研究了K465镍基高温合金沉积NiCrAlY涂层的抗高温氧化性能。结果表明，沉积NiCrAlY涂层可以有效提高K465高温合金的抗氧化能力。在高温氧化环境下，NiCrAlY涂层可以生成一层致密的氧化物保护层，从而防止高温氧化发生。因此，沉积NiCrAlY涂层是一种有效的提高K465高温合金的耐热性的方法。
关键词：K465高温合金，NiCrAlY涂层，高温氧化，耐热性
引言
K465镍基高温合金是一种重要的高温材料，主要用于制造航空发动机、燃气轮机等高温设备。然而，由于其在高温氧化环境中的热稳定性和抗氧化能力较差，严重影响了其使用寿命。因此，为了提高K465高温合金的耐热性能，需要寻找有效的改进方法。
NiCrAlY涂层是一种常见的高温抗氧化涂层，具有较好的耐高温氧化能力。本研究将使用NiCrAlY涂层对K465高温合金进行涂覆，探究其对高温氧化性能的影响。
实验方法
1.样品制备
取K465高温合金片，进行表面处理。使用喷雾热溶涂法对其表面进行NiCrAlY涂层涂覆。涂覆条件为：喷嘴距离25cm，气压0.4MPa，粉末流量3g/min，烤箱温度1300℃，时间60min。
2.高温氧化实验
将涂覆后的样品置于高温氧化炉中，在气氛为空气的条件下进行高温氧化实验。实验温度为800℃，持续时间为100小时。
3.实验分析
在不同时间段内，取出样品，使用扫描电镜(SEM)分析其表面形貌，并使用能谱分析(EDS)分析其成分变化。同时，使用热重分析(TGA)对涂层样品的热稳定性进行测试。
结果与讨论
1.SEM分析
高温氧化后，K465高温合金表面出现了不同程度的氧化反应。而被涂覆NiCrAlY涂层的K465高温合金表面则显示出一层致密的氧化物保护层。随着高温氧化时间的增加，致密氧化层越来越厚，NiCrAlY涂层也越来越光滑和致密。
2.EDS分析
从EDS分析的结果中可以看出，在高温氧化前，涂层中主要成分为Ni、Cr、Al和Y。高温氧化后，燃烧产物和涂层反应，形成了更多且厚实的Ni、Cr、Al的氧化物，如NiO、Cr2O3、Al2O3等，这些氧化物构成了保护层，使得基体不再直接曝露在氧化环境下。
3.TGA分析
TGA结果显示，在高温下，NiCrAlY涂层的热稳定性较好。未涂覆K465高温合金在800℃下失重率达到了10%，而涂覆了NiCrAlY的K465高温合金在相同条件下失重率仅为2.5%。
结论
本研究表明，使用NiCrAlY涂层可以有效提高K465高温合金的抗氧化能力。涂层的氧化物保护层能够防止高温氧化的发生，从而提高了K465高温合金的耐热性能。因此，NiCrAlY涂层是一种有效的提高K465高温合金耐热性能的方法。
参考文献
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