Алюминидное покрытие

Cтраница 3

Схема структуры двух типов композиционных покрытий сразу после получения ( а, во время окисления ( б и перед разрушением ( в. [31]

В зависимости от состава сплава и материала основы выбирают временный и температурный режим обработки. Основную защитную функцию выполняет алюминидное покрытие, а олово, по мнению автора работы [336], играет роль мягкого напряженного барьера между окислом, образующимся на поверхности, и интерметаллидом, облегчая доставку алюминия к местам повреждения покрытия и обеспечивая тем самым быстрое залечивание этих повреждений. Именно в способности самозалечивания и состоит одно из основных преимуществ Sn - А1 покрытий перед другими. Свойства покрытий улучшают легированием сплава такими элементами, как Ti, Cr, Mo, Si. В этом случае обычно образуются композиционные покрытия на основе силицидов и алюминидов. [32]

Применимость тех или иных покрытий для работы в условия: высоких температур, например, в авиационных двигателях оценивается по их способности сохраняться, противостоят ] окислению и избегать растрескивания. В общем, применен алюминидных покрытий чаще всего ограничено их недостаточ но высокой стойкостью к окислению, тогда как оверлейньк покрытия более чувствительны к термоусталостному растрескиванию при работе в циклических условиях. Ниже подробно рассмотрены основные факторы, влияющие на работоспособность этих покрытий. [33]

В многокомпонентных покрытиях устойчивость легированных высших алюминидов значительно возрастает, диффузионные процессы затормаживаются, поэтому сопротивление таких покрытий окислению в широком интервале температур намного превосходит аналогичные характеристики собственно алюминидных. Достаточно эффективно, например, улучшаются защитные свойства алюминидных покрытий при легировании их бором или кремнием. [34]

Кроме прекрасной стойкости к окислению большим досто инством MeCrAlY покрытий по сравнению с диффузионнымр алюминидными покрытиями при высокотемпературном примене нии является их более высокая температура плавления практически не зависящая от состава и свойств подложки При этом плавление диффузионной зоны при более низкой чем для объема самого оверлейного покрытия, температуре не происходит. В то время как температура начала плавле ния большинства диффузионных алюминидных покрытий состав ляет 1121 - 1204 С, оверлейные покрытия выдерживают 1288 С без каких-либо признаков плавления. Однако высо кая температура плавления оверлейных покрытий достигается ценой очень низкой высокотемпературной прочности, что может приводить к термоусталостному растрескиванию при циклических условиях работы. [35]

Результаты рештгешографшческого шсследовавшя осколков оксшдвой окалввы, выкрошввшвхся мз покрытвй, эащвщакицвх от оквслеввя образцы вэ суперсплава в а основе ввкеля. [36]

Определяющую роль в работоспособности покрытия играет состав подложки. В табл. 13.2 приведены данные о стойкости к окислению распространенных диффузионных алюминидных покрытий на некоторых суперсплавах. [37]

В заключение отметим, что, поскольку алюминиды тугоплавких металлов при промежуточных температурах ( 600 - 1000 С) склонны к интенсивному окислению и разрушению, а выше 1300 С они уступают в окалиностойкости силицидам и бериллидам, чистые алюминидные покрытия используют редко. Обычно на практике для тугоплавких металлов и сплавов разрабатывают модифицированные алюминидные покрытия, получаемые при комплексном насыщении материала основы алюминием совместно с другими элементами. [38]

Однако чаще вместо электролизного применяют обычное жидко-фазное алитирование, для чего изделия погружают в расплавленный алюминий и его сплавы. Так, в работе [313] приведены сведения о возможности получения алюминидных покрытий на тугоплавких металлах при погружении их в расплавы алюминия с кремнием, или магнием. Так, силлиманйт дое покрытие на - молибдене было получено погружением его в; расплав, состоящий из 75 % А1 и-25 % Si и выдержки в нем в течение 10 - 60 сек при-температуре; 1000 - 1300 С. После извлечения металла из расплава на его поверхности остается тонкое и равномерное покрытие, которое после нагрева в окислительной среде может быть превращено в своем верхнем слое в окисное. Изменяя состав ванны и условия окисления, можно получать различные составы алюмосиликатных покрытий, защищающих молибден и его сплавы от окисления до 1400 С. [39]

Полученные покрытия были подвергнуты испытанию на жаростойкость в атмосфере спокойного воздуха при температурах 1350 и 1600 С. Сравнительное изучение влияния нагрева при температуре 1350 С с выдержкой 4 ч на микроструктуру алюминидного покрытия без церия и легированного церием показало, что легирование препятствует росту зерна при нагреве, повышает температуру рекристаллизации материала покрытия и тем самым обеспечивает повышение ресурса его жаро - и термостойкости. [40]

Для ниобия и молибдена стойкость ( до появления дефектов в покрытии и начала интенсивного окисления) алюминидных покрытий при 850 - 900 С составляла 50 - 60 ч, а при более высокой температуре резко падала. [41]

Ни один из известных методов нанесения оверлейных покрытий, однако, не может быть использован для осаждения защитных покрытий на внутренние каналы аэродинамических деталей с пленочным охлаждением. В этом случае для обеспечения полной защиты детали применяются гибридные покрытия, состоящие из оверлейных покрытий на внешних поверхностях детали и алюминидных покрытий, наносимых из паровой фазы, - на внутренних. Гибридные покрытия плучают все более широке распространение в промышленности для защиты суперсплавов. Такие покрытия состоят из двух или более слоев разного состава, наносимых одним и тем же или разными методами. Их применение позволяет обойти осложнения, связанные с нежелательной взаимной диффузией элементов покрытия и подложки и, тем самым, преодолеть ограничения на применение оверлейных покрытий. [42]

Толщина диффузионных покрытий, обеспечивающая относительно высокую жаростойкость при максимальных температурах испытания, составляла для обоих металлов примерно 0 2 - 0 3 мм. Из данных табл. 68 видно, что алитирование и алюмосилициро-вание обеспечивают сравнительно высокую жаростойкость до 1000е С; при более высокой температуре перспективны только модифицированные алюминидные покрытия. [43]

Суспензионный метод чаще всего применяют для нанесения алюминидных покрытий. При этом если для жаропрочных сплавов на основе железа, никеля и кобальта обычно ограничиваются только одним порошком алюминия, то для тугоплавких металлов ( ниобий, тантал, молибден, вольфрам) и сплавов на их основе чаще применяют смеси порошков, получая модифицированные алюминидные покрытия. [44]

Среди большого класса интерметаллидных соединений, структура и свойства которых наиболее полно рассмотрены в монографиях [296, 297], в качестве защитных покрытий наибольший интерес представляют алюминиды и бериллиды, поскольку они обладают комплексом ценных технических свойств: жаропрочностью, твердостью, окалиностойкостью, устойчивостью против воздействия многих агрессивных жидких и газовых сред. Если бе-риллидные покрытия находятся пока в стадии исследования и им посвящено относительно небольшое число работ, то покрытия на основе алюминидов наряду с силицидными составляют один из основных классов жаростойких покрытий и уже нашли широкое практическое применение. Ниже рассмотрены бериллидные и алюминидные покрытия для тугоплавких металлов и сплавов, а также для широко распространенных жаропрочных сплавов на основе никеля, кобальта и хрома. [45]

Страницы: 1 2 3 4