一种基于Mo-基合金的基于MoSi2-ZrB2的新型涂层的制造和氧化抵抗
Yafang Zhang1,2, Xiaojun Zhou1,2, Huichao Cheng1
1State Key Laboratory of Powder Metallurgy, Central South University, Changsha 410083, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|August 26, 2023
概括
一种新型的MoSi2-ZrB2复合涂层显著提高了TZM合金在1600°C的氧化阻力. 涂层形成一种基于SiO2的保护性尺度,确保合金的长期保护.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 高温涂料的使用方法
- 氧化阻力 氧化阻力 氧化阻力
背景情况:
- 对于高温应用,TZM合金 (Mo-0.5Ti-0.1Zr-0.02C) 需要增强的氧化性能.
- 基于的合金在高温下容易氧化.
研究的目的:
- 开发和评估一种新的MoSi2-ZrB2复合材料涂层,以提高TZM合金的氧化阻力.
- 为了研究复合材料涂层在1600°C的保护机制.
主要方法:
- 一个两步的涂层过程,包括现场反应和包装化.
- 多层涂层结构的表征 (MoB扩散层,MoSi2-ZrB2内层,MoSi2-Al2O3外层).
- 在1600°C高温氧化试验20小时.
主要成果:
- 复合材料涂层在1600°C时为TZM合金提供了出色的氧化保护.
- 氧化动力学遵循一个抛物线规则,体重增加最小 (5.24 mg/cm2).
- 形成一个基于SiO2的密集,连续的尺度,嵌入ZrO2和ZrSiO4颗粒.
结论:
- MoSi2-ZrB2复合材料涂层有效地保护TZM合金在1600°C的氧化.
- 防护尺度的低氧气透性和MoB扩散层在防止Si扩散方面的作用有助于涂层的寿命.
- 这种涂层代表了TZM合金在高温应用中的有希望的解决方案.
