本文關(guān)鍵詞：Nb-Ti-Si合金表面Mo-Si-B涂層的制備及其氧化行為研究

  更多相關(guān)文章： Nb-Ti-Si合金 輝光離子滲 包埋滲 Mo-Si-B涂層 氧化

【摘要】：Nb-Ti-Si合金具有熔點(diǎn)高、高溫力學(xué)性能優(yōu)異等特點(diǎn),是重要的高溫結(jié)構(gòu)材料。雖然通過合金化使得其抗氧化性得到一定程度提高,但仍需通過在其表面制備涂層以達(dá)到高溫有氧環(huán)境下的使用要求。本文通過在Nb-Ti-Si合金表面制備Mo-Si-B涂層來改善其高溫抗氧化性。首先采用輝光離子滲技術(shù)在Nb-Ti-Si合金表面制備Mo涂層,研究分析了溫度與時間對Mo涂層厚度,表面與截面形貌的影響;合金元素對界面結(jié)合的影響。在基體表面制備Mo涂層后,通過包埋Si-B共滲在基體表面制備出Mo-Si-B涂層,分析了涂層的表面及截面形貌,并確定了涂層的結(jié)構(gòu)。對所制備的Mo-Si-B涂層進(jìn)行600℃與1250℃條件下不同時間的氧化實驗,分析涂層氧化后表面與截面的形貌及物相組成。實驗中采用XRD進(jìn)行物相分析,SEM、BSE進(jìn)行形貌分析以及EDS、WDS進(jìn)行成分分析,得出以下幾點(diǎn):(1)通過輝光離子滲技術(shù)制備Mo涂層,隨著溫度升高M(jìn)o涂層厚度增加,且更為致密,涂層與基體界面處結(jié)合也越好;隨著保溫時間延長Mo涂層厚度增大;基體中其它合金元素的存在使得基體與涂層界面處互擴(kuò)散更好。(2)Mo涂層包埋Si-B共滲制備所得的Mo-Si-B涂層具有多層結(jié)構(gòu)。(3)Mo-Si-B涂層在600℃氧化后表面生成氧化物SiO2和B2O3,此外還殘留有包埋滲滲劑中的Al2O3;氧化后涂層結(jié)構(gòu)與未氧化前結(jié)構(gòu)基本一致。(4)Mo-Si-B涂層在1250℃氧化5h和20h后,形成致密連續(xù)的氧化膜,氧化產(chǎn)物主要為SiO2及少量Nb2O5和TiO2,此外還殘留有包埋滲滲劑中的Al2O3;氧化后MoSi2/NbSi2層界面處出現(xiàn)較多裂紋;氧化過程中NbSi2轉(zhuǎn)化為Nb5Si3。
【關(guān)鍵詞】：Nb-Ti-Si合金 輝光離子滲 包埋滲 Mo-Si-B涂層 氧化
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-22
• 1.1 引言9-10
• 1.2 鈮及鈮合金基本性能和應(yīng)用10-11
• 1.3 鈮及鈮合金的氧化11-12
• 1.4 合金化保護(hù)12-14
• 1.5 細(xì)化晶粒法14
• 1.6 表面涂層技術(shù)的研究進(jìn)展14-20
• 1.6.1 涂層分類14-17
• 1.6.2 涂層常用制備方法17-20
• 1.7 本文采用的涂層體系20-21
• 1.8 課題研究意義及主要內(nèi)容21-22
• 第二章 實驗內(nèi)容和方法22-29
• 2.1 基體材料22
• 2.2 實驗工藝流程22
• 2.3 輝光離子滲Mo22-25
• 2.3.1 輝光離子滲Mo設(shè)備及原理22-24
• 2.3.2 輝光離子滲Mo實驗材料24-25
• 2.3.3 輝光離子滲Mo實驗方案25
• 2.3.4 輝光離子滲Mo實驗操作過程25
• 2.4 包埋Si-B共滲25-27
• 2.4.1 包埋滲設(shè)備及原理25-27
• 2.4.2 包埋滲滲劑及工藝27
• 2.4.3 包埋滲操作過程27
• 2.5 氧化實驗27
• 2.6 實驗結(jié)果分析27-29
• 2.6.1 X射線衍射分析（XRD）27
• 2.6.2 掃描電子顯微鏡分析（SEM）27-28
• 2.6.3 成分分析（EDS，，WDS）28-29
• 第三章 鈮合金表面輝光離子滲鉬研究29-35
• 3.1 滲Mo涂層宏觀形貌及表面XRD29-30
• 3.2 溫度對滲Mo涂層影響30-33
• 3.2.1 溫度對滲Mo涂層表面形貌影響30-31
• 3.2.2 溫度對滲Mo涂層截面形貌影響31-32
• 3.2.3 溫度對滲Mo涂層厚度影響32
• 3.2.4 溫度對互擴(kuò)散層影響32-33
• 3.3 時間對滲Mo涂層厚度影響33-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第四章 鈮合金表面Mo-Si-B涂層的制備35-41
• 4.1 涂層表面分析35-36
• 4.1.1 涂層表面形貌分析35-36
• 4.1.2 涂層表面XRD分析36
• 4.2 涂層截面及相分析36-39
• 4.2.1 涂層截面分析36-38
• 4.2.2 涂層物相分析38-39
• 4.3 Si-B共滲反應(yīng)熱力學(xué)分析39-40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 第五章 Mo-Si-B涂層氧化行為研究41-52
• 5.1 600℃下的氧化41-45
• 5.2 1250℃下的氧化45-50
• 5.3 涂層抗氧化機(jī)理50-51
• 5.4 本章小結(jié)51-52
• 結(jié)論與展望52-53
• 參考文獻(xiàn)53-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文58-59
• 致謝59

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 丁建春,單際國,任家烈;聚焦光束合金化工藝對合金化層成型及顯微組織的影響[J];中國激光;2003年12期

2 張思玉;鄭克全;田良鴻;;鉻碳合金層組織和性能隨激光掃描速度的變化[J];激光技術(shù);1989年03期

3 中野;祖淑華;;合金化鍍錫板的性能[J];武鋼技術(shù);1990年10期

4 崔心榮;;用超聲波檢查軸瓦白合金層質(zhì)量[J];新技術(shù)新工藝;1992年03期

5 李慧中,唐世恭,李友榮;鑄件表面合金層制造工藝研究[J];兵器材料科學(xué)與工程;1993年04期

6 黃清安;高翠琴;鐘滿強(qiáng);陳永言;左正忠;;電沉積鋅-磷合金的研究[J];材料保護(hù);1993年03期

7 徐波;化學(xué)鍍Ni-P合金的性能研究[J];云南冶金;2000年03期

8 李焰,魏緒鈞,馮法倫;鋅鋁合金熱鍍層合金層生長影響因素的研究[J];礦冶;2001年01期

9 王琥;黃積榮;張兆云;;鑄鐵件的表層合金化[J];西安理工大學(xué)學(xué)報;1980年01期

10 J.Folkes ,林永新;鈦合金的激光表面熔化和合金化[J];稀有金屬材料與工程;1986年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張振國;馮強(qiáng);;客車鋼板合金化鍍層對防腐性能的影響[A];第六屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（7）[C];2007年

2 馬幼平;楊蕾;李澤宇;盧少龍;;擴(kuò)滲時間對純鎂表面擴(kuò)滲合金層形成行為的影響[A];第六屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（7）[C];2007年

3 蔡文這;黃忠誠;李汝桐;;激光被覆含氮合金層及其電化學(xué)性質(zhì)研究[A];第二屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];1995年

4 李寧;黃久貴;周德瑞;黎德育;Kurachi Mitsuo;;錫鐵合金層表面灰色斑點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)及其對耐蝕性的影響[A];2002年全國電子電鍍年會論文集[C];2002年

5 黃久貴;李寧;周德瑞;吳林;;錫鐵合金層厚度的控制及其耐蝕性[A];2001年全國電子電鍍年會論文集[C];2001年

6 張偉;孫東躍;葉良武;樓程華;孔凡志;姚建華;;40Cr鋼表面激光超細(xì)WC合金化組織與性能的研究[A];第十五屆華東地區(qū)熱處理年會暨華東地區(qū)熱處理年會三十周年紀(jì)念活動論文摘要集[C];2006年

7 張恒;李安平;黃寧;潘應(yīng)君;徐峰;;熱噴涂Zn-Al合金的特性[A];第四屆全國表面工程學(xué)術(shù)交流大會論文集[C];2001年

8 黃久貴;李寧;吳林;周德瑞;黎德育;;鍍錫鋼板錫鐵合金層的厚度與結(jié)構(gòu)及其耐蝕性[A];2001年全國電子電鍍年會論文集[C];2001年

9 吝章國;孫海燕;徐斌;蔣建朋;閆磊;武海紅;;基板縱裂與鍍鋅條狀凸起關(guān)系的探討[A];2009年河北省軋鋼技術(shù)與學(xué)術(shù)年會論文集（上）[C];2009年

10 徐晉勇;高原;黃偉;惲志東;徐重;;表面高Cr高C合金層摩擦性能的研究[A];2007年全國失效分析學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 ;兼具光學(xué)反射及半穿透的薄膜合金基材[N];中國有色金屬報;2004年

2 ;兼具光學(xué)反射及半穿透的薄膜合金基材[N];中國有色金屬報;2004年

3 ;高耐蝕化學(xué)鍍鎳磷合金新技術(shù)[N];科技日報;2008年

4 ;防腐涂層[N];中國有色金屬報;2004年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張彥文;合金化鍍鋅板鍍層抗粉化性能及相關(guān)工藝研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

2 田永生;鈦合金表面激光硼碳氮合金化層的組織結(jié)構(gòu)與耐磨性能研究[D];山東大學(xué);2006年

3 吳紅艷;Ti_2AlNb基合金等離子表面合金化及摩擦學(xué)行為的研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

4 楊曉紅;鎂合金的稀土元素合金化及復(fù)合材料研究[D];吉林大學(xué);2010年

5 冷崇燕;Ta和Ag離子注入Ti6A14V合金表面改性研究[D];昆明理工大學(xué);2008年

6 王振霞;鈦合金表面Ni改性層韌性及耐磨性的研究[D];太原理工大學(xué);2012年

7 楊可;氮合金化堆焊硬面合金及其冶金行為研究[D];華中科技大學(xué);2009年

8 張杰;熱浸鍍鋅及其合金海水中腐蝕行為研究[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2005年

9 于金庫;結(jié)晶器銅板鍍覆Ni-Fe合金新工藝及性能研究[D];燕山大學(xué);2009年

10 湯慧萍;汽車用粉末冶金Ti-Fe-Mo-Al合金的研究[D];中南大學(xué);2004年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊帆;固—液摻雜稀土La-TZM合金制備及其高溫抗氧化性能研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

2 曹正;Nb-Ti-Si合金表面Mo-Si-B涂層的制備及其氧化行為研究[D];長安大學(xué);2015年

3 孫日偉;高熵合金滲碳、鋁組織及性能研究[D];沈陽理工大學(xué);2015年

4 谷麗;新型γ-TiAl基合金片層細(xì)化及性能研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

5 羅瑜霞;鋁基表面鎳鉬磷合金層的制備及電催化性能研究[D];西安電子科技大學(xué);2010年

6 徐鵬;合金化熱鍍鋅鍍層組織模擬及應(yīng)用[D];湘潭大學(xué);2012年

7 黃衛(wèi)銘;Fe-Al-P三元體系相平衡及鍍層合金化過程的研究[D];湘潭大學(xué);2011年

8 蔡一萍;鈦合金表面CuNi等離子合金化研究[D];太原理工大學(xué);2013年

9 伊俊振;激光高熵合金化涂層的制備及磨蝕性能研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2015年

10 陳立敏;高溫鉛浴覆蓋合金的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2009年

本文編號：578967