扩散性铝化物涂层附制备工艺

渗铝最新技术——固体粉末包埋扩散渗铝技术第一部分固体粉末包埋扩散渗铝技术简介1、固体粉末包埋扩散渗铝技术在我国的发展固体粉末包埋扩散渗铝技术早在40年代就已出现，50年代由原苏联传入我国，由于该项技术工艺复杂，渗铝成本较高，我国仅在军工等行业有少量应用。

美国、日本等国家从60年代末期开始研究将固体粉包埋扩散渗铝材料用于石化行业的受压元件，以解决加工高硫原油的设备腐蚀问题和材料高温氧化问题。

采用固体粉末包埋扩散渗铝技术加工的渗铝材料除具备渗铝钢的抗高温氧化和耐腐蚀等特性以外，还具有良好的再加工性和焊接性能。

这就为渗铝材料的应用拓宽了道路。

我国于90年代初开始研究将用固体粉末包埋技术加工的渗铝材料批量用于石化设备内构件，经过十多年的研究和实验。

固体粉末包埋扩散渗铝技术水平有了很大的提高。

应用范围也从设备内构件填料向热交换器管束、工艺管道和加热炉管方向发展。

2、固体粉末包埋扩散渗铝的概念固体粉末包埋扩散渗铝工艺是将被渗工件和固体粉末渗铝剂，按一定要求装入一个特制的箱体内密闭，放进加热炉内，按一定的要求加热、恒温，在加热过程中渗铝剂内发生一系列的化学反应、使渗剂中的铝原子活化、从而将铝原子渗透（扩散）到钢表层基体内，在钢表层基体内形成一层铁铝合金的过程。

（见下图）1—加热炉2—渗剂3—渗箱4—工件5—端盖和排气装置3、渗层的组织与铝含量的关系。

根据铁铝合金状态图，随着渗层中铝含量的增加、在渗层中依次出现铝在α铁中的固熔体、Fe3Al、FeAl 、FeAl2和少量的Fe2Al5及FeAl3等。

渗层组织及铝含量有以下对应关系。

（1）渗层表面主要成份是FeAl2和少量的Fe2Al5及Fe2Al5 ，这层的铝含量在45%（wt）左右（2）第二层主要成份是Al4C3相，灰色棒状。

（3）第三层主要成份是FeAl ，这层铝含量32%（wt）左右。

（4）第四层主要成份是Fe3Al ，这层铝含量在14%以下。

（5）第五层Al在α铁中的固熔体，铝含量在10%（wt）以下。

第 3 期第 22-32 页材料工程Vol.52Mar. 2024Journal of Materials EngineeringNo.3pp.22-32第 52 卷2024 年 3 月M CrAlY 金属黏结层高温失效行为研究进展Research progress in high -temperature failure behavior of M CrAlY metal bond -coat刘佳琪1，2，王超会1，2*，林蔚1，2，由园1，2，程伟东1，2，董美伶1，2，王铀3，王宇航1，2，朱忠宇1，2，刘金泉1，2（1 齐齐哈尔大学 材料科学与工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006；2 黑龙江省聚合物基复合材料重点实验室，黑龙江 齐齐哈尔 161006；3 哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院，哈尔滨 150001）LIU Jiaqi 1，2，WANG Chaohui 1，2*，LIN Wei 1，2，YOU Yuan 1，2，CHENG Weidong 1，2，DONG Meiling 1，2，WANG You 3，WANG Yuhang 1，2，ZHU Zhongyu 1，2，LIU Jinquan 1，2（1 College of Materials Science and Engineering ，Qiqihar University ，Qiqihar 161006，Heilongjiang ，China ；2 Heilongjiang Provincial KeyLaboratory of Polymeric Composite Materials ，Qiqihar 161006，Heilongjiang ，China ；3 College of Materials Science andEngineering ，Harbin Institute of Technology ，Harbin 150001，China ）摘要：随着航空发动机与燃气轮机涡轮进口温度的不断提高，M CrAlY （M =Ni ，Co 或NiCo ）包覆型涂层因具有抗高温氧化以及高的热膨胀系数等优点，成为广泛应用的热障涂层金属黏结层材料。

---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ Ni-Al金属间化合物涂层的制备方法摘要：通过在普通合金钢（Mn）基材表面采用电镀工艺制备一层Ni涂层，然后在Ni涂层表面制备一层Al 层，通过固体高温扩散，制备出具有Fe-Ni-Al过渡层的Ni-Al金属间化合物涂层，该涂层将具有界面结合力强、热应力小、导热性较好等优点，将具有很高的应用价值。

结果表明：（1）采用电镀工艺，在普通合金钢基体表面制备出一约40µm的Ni涂层。

（2）对镀镍后试样，采用固体粉末渗铝方法进行渗铝，制备出一连续涂层，在距试样表面35µm内，涂层相为Ni2Al3。

距试样表面35µm~55µm范围，为过渡区（三种元素共存），距试样表面55µm 后面区域为Fe基体。

10724关键词：电镀镍涂层固体粉末渗铝高温扩散Ni-Al金属间化合物1 / 15毕业设计说明书（论文）外文摘要Titlestudy on preparation of Ni-Al intermetalliccompound coatingAbstractBy plating for a layer of Ni coating on the substrate surface in the ordinary alloy steel (Mn), and then prepared the surface of the Ni coating layer of Al layer, diffusion through the solid high temperature, with the preparation of Fe-Ni-Al interlayer Ni-Al intermetallic compound coating will be produced. the coating interface will combine with strong, heat stress, thermal conductivity, etc. That will have a high value of production.The results show that: (1) By plating process, an approximately 40μm Ni coating of which different changes of thickness in the ordinary alloy steel substrate surface preparation are aroused because of a variety of factors in the outside world. (2) By solid high-temperature---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------diffusion aluminizing to the sample after nickel-plated, a continuous coating is electrodeposited.In the distance of 35μm from the surface of the sample, the primary phase is Ni2Al3. In the range of 35μm to 55μm from the surface of the sample , it is a the transition zone (three elements co-exist). Beyond the range of 55μm from the sample surface ,it is the region for the Fe matrix.金属间化合物性能介于金属和陶瓷之间[1]，在强度、硬度、化学稳定性和高温稳定性等方面都非常优越，但韧性普遍较差，多用来与普通的金属或合金复合，也可单独用于普通金属或其合金难以应用的高载荷、高温或腐蚀环境。

年第期??航空制造技术专题综述航空发动机的表面涂层技术 总参谋部陆航部株洲地区军事代表室彭秀云摘要结合实际应用对发动机上各主要部件所使用的涂层及其工艺与性能特点进行了描述并介绍了目前航空发动机涂层技术的分类和使用情随着航空况。

关键词表面涂层涂覆工艺航空发动机发动机技术不断发展和性能不断提高其工作温度也逐步升高目前先进发动机的压气机出口温度已达到℃燃烧室及加力燃烧室的工作温度接近℃涡轮进口温度达到℃。

但这些部位的零件所用的基体材料的性能和所能承受的温度有限不可能完全满足要求为了提高其寿命、可靠性和抗疲劳等性能使用各种涂层是一种有效方法。

航空发动机使用的涂层分类保护涂层。

抗磨、耐冲击等保护涂层可对管路、附件、叶片、机匣、帽罩等发动机构件起到改善工作条件、提高可靠性和延长使用寿命的作用。

如为提高冠状涡轮工作叶片叶冠接触面的耐磨性可在叶冠接触面上喷涂或硬质合金等耐磨材料。

封严与密封涂层。

为限制转子、静子之间的间隙不使气流泄漏在静子、转子叶片或封严蓖齿上涂覆软、硬涂层用磨损涂层的方法来保持封严。

橡胶涂层。

航空发动机压气机叶片在工作中处于高离心负荷状态在振动作用下最容易被破坏所以叶片的减振非常重要。

叶片振动的形式包括强迫振动、颤振、旋转失速和随机振动。

为保证发动机安全工作压气机叶片振动不能过大为此除了在叶片设计上采取加凸尖、减振环、阻尼块、带冠叶片、宽弦叶片、加强肋、削尖等减振措施外有的国外发动机正采用橡胶涂层即将橡胶涂层涂于压气机叶片燕尾槽底部然后将叶片装入压气盘的燕尾槽内。

橡胶涂层属于高弹性分子材料振动时可吸收能量有明显的阻尼作用其密封性好使用寿命长且容易更换便于维护。

热障涂层。

现代航空发动机的涡轮进口温度高达℃但第三代单晶材料只能承受℃的温度用复杂的气冷方式冷效也只有℃左右还有℃的差距只能靠发展热涂层技术来解决这一问题。

热障涂层在燃烧室中的应用已有多年历史近年来热障涂层已成为涡轮叶片设计和维护的关键技术之一如在 、、、、等涂层发动机的工作叶片和导向叶片上就应用了、、、等涂层材料。