近日,我院硕士研究生覃磊在周圣丰教授、易艳良副教授和任盼讲师的指导下,研究了Al2O3含量对激光感应-复合熔覆(LIHC) CoCrAlYTa涂层高温氧化行为的影响,相关工作以“Effect of Al2O3 content on the high-temperature oxidation behaviour of CoCrAlYTa coatings produced by laser-induction hybrid cladding”为标题发表在腐蚀领域的顶级期刊Corrosion Science(一区Top,最新IF:7.72),覃磊和任盼为共同第一作者,周圣丰和易艳良为通讯作者,暨南大学为通讯单位。
MCrAlX(M=Ni、Co、Fe或它们的组合;X=Y、Ta、Hf等)涂层具有优异抗高温氧化性能,广泛用作热障涂层的粘结层或单独使用作为航空发动机热端部件的防护层。MCrAlX涂层暴露于高温下,通过形成热力学稳定、生长缓慢且粘附性α-Al2O3膜,使其具备优异的保护作用。研究发现:分散在MCrAlY涂层中的一系列氧化物颗粒可以提高其循环寿命并促进致密Al2O3膜形成。但是,掺杂的氧化物颗粒类型和含量会影响MCrAlY涂层的抗氧化性能。
在本研究中,选择不同含量Al2O3颗粒掺杂到激光-感应复合熔覆CoCrAlYTa涂层内,揭示Al2O3颗粒对光-感应复合熔覆CoCrAlYTa涂层氧化行为的影响规律,优化最佳Al2O3掺杂含量。结果表明:在CoCrAlYTa涂层中添加Al2O3颗粒,由于Al扩散系数增加,降低了Al临界浓度,促进了连续且完整的Al2O3膜形成。但是,氧化钽在CoCrAlYTa涂层内的生长导致其周围氧化膜开裂;当Al2O3添加量为2 wt.%时,CoCrAlYTa涂层高温氧化后形成了致密性良好的Al2O3膜。
研究过程概要
这项工作得到了国家自然科学基金(92166112、52005217、51261027、52001137),暨南大学“重大工程灾害与控制”教育部重点实验室项目(20200904006),广东省基础与应用基础研究基金(2020B1515420004、2021A1515010523和2020A1515110020),广西信息材料重点实验室(211003-K),重庆大学机械传动国家重点实验室开放项目(SKLMT-MSKFKT-202102)和中央高校基本科研业务费专项资金(21622110和21620344)的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.corsci.2022.110739