目的優(yōu)化IN939鎳基高溫合金涂層的組織與性能。方法采用同軸送粉激光熔覆技術(shù)制備了IN939涂層,并將涂層分成四組,一組作為對照,其余三組分別采用單固溶處理、單時效處理、完全熱處理（固溶+時效）。通過光學(xué)顯微鏡（OM）、掃描電子顯微鏡（SEM）和X射線衍射儀（XRD）,分析了顯微組織結(jié)構(gòu)和物相組成,并通過顯微硬度測試、電化學(xué)腐蝕試驗來研究熱處理過程中涂層組織的變化對硬度和耐蝕性能的影響。結(jié)果激光熔覆IN939高溫合金涂層的形貌良好,并且沒有出現(xiàn)氣孔、裂紋等缺陷。熱處理前試樣中很難觀察到γ′相,而三組熱處理后的試樣中均出現(xiàn)了γ′相沉淀,其中單固溶處理后析出的γ′顆粒的平均粒徑為60 nm,而單時效和完全熱處理所析出的γ′顆粒的平均粒徑為100 nm。熱處理后涂層顯微硬度有所提高,其中單時效后的涂層平均硬度為472.7HV0.2,比熱處理前提高了10.2%;完全熱處理后的涂層平均硬度為475.6HV0.2,比熱處理前提高了10.9%。此外,電化學(xué)腐蝕試驗結(jié)果顯示,單時效處理和完全熱處理后的IN939涂層的自腐蝕電流密度明顯減小(分別為3.014×10^–7、3.441×... 

【文章來源】：表面技術(shù). 2020,49(06)北大核心

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【部分圖文】：

不同熱處理后激光熔覆IN939涂層的顯微硬度測試結(jié)果

四組試樣在3.5%NaCl溶液中的動電位極化曲線如圖8所示。四條曲線經(jīng)過短時的電化學(xué)活性溶解后均出現(xiàn)了不同程度的鈍化現(xiàn)象，即電流隨電位的增加而保持不變，說明試樣表面極化到一定電位生成了一層致密的、覆蓋性良好的固相產(chǎn)物薄膜，這種膜的鈍化作用阻礙了腐蝕的進(jìn)程，達(dá)到“成膜-溶解”平衡[28]。但在含有活性陰離子（Cl-）的腐蝕介質(zhì)中，鈍化膜的“成膜-溶解”平衡并不能一直維持，當(dāng)電位超過某個臨界值后，平衡被破壞，即溶解占據(jù)了優(yōu)勢，電流密度迅速增大，發(fā)生點蝕。其表現(xiàn)為：氯離子優(yōu)先選擇性地吸附在鈍化膜上，擠掉氧原子并和鈍化膜中的陽離子結(jié)合形成可溶性氯化物，鈍化膜被破壞[29]。IN939鎳基高溫合金良好的耐腐蝕性能主要得益于較高的Cr含量，Cr的氧化物是固相產(chǎn)物薄膜的主要組成部分，對于產(chǎn)物膜的穩(wěn)定性具有重要的作用[30]。分析處理得到四組試樣的自腐蝕電位Ecorr與自腐蝕電流密度Jcorr如表4所示，熱處理后的H2—H4試樣的自腐蝕電位較正，均大于H1試樣，表明熱處理后的三組試樣的腐蝕傾向性較小。試樣的自腐蝕電流密度反映試樣的腐蝕速率，自腐蝕電流密度越小，腐蝕速率越小，耐腐蝕性能越強(qiáng)。經(jīng)過固溶處理后，試樣自腐蝕電流密度略有提高，腐蝕加�。欢鴨螘r效處理試樣和完全熱處理試樣的自腐蝕電流密度較小，表現(xiàn)出更好的耐腐蝕性能。試樣耐腐蝕性能的差異源于熱處理后的組織差異，在電化學(xué)腐蝕進(jìn)程中，晶界處的鈍化膜最薄弱，最容易發(fā)生局部點蝕導(dǎo)致鈍化膜被破裂。H3和H4試樣晶界處存在大量鏈狀Cr23C6碳化物，這些Cr含量較高的碳化物能夠保護(hù)晶界，在短時間內(nèi)迅速形成富Cr鈍化膜，表現(xiàn)出更好的耐蝕性能，尤其是耐點蝕性能[31]。

圖3 熱處理后涂層試樣的顯微組織形貌研究激光熔覆IN939涂層的熱處理過程可以發(fā)現(xiàn)，γ′相沉淀顆粒的析出方式主要受熱處理過程中界面能及合金元素的擴(kuò)散控制，其中，合金元素的擴(kuò)散系數(shù)D滿足Arrhenius公式：

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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