【摘要】 使用Gleeble测试设备,在高达1500 °C的不同温度下评估了拉伸性能。

铌基合金,如C103,由于其高熔点,高温下良好的强度和良好的可焊性,是涉及高温和高海拔的战略航空航天应用的候选结构材料。然而,这些合金较差的抗氧化性和随之而来的快速尺寸退化限制了它们在900 °C以上的使用。因此,对于这些合金的高温使用,诸如抗氧化Fe-Cr改性浆液硅化物涂层等保护涂层是必不可少的。上述硅化物涂层的抗氧化性源于其表面形成的保护性二氧化硅垢,它作为氧气向内扩散的屏障,从而大大增强了合金的抗氧化性。Fe和Cr的加入降低了硅化物涂层与氧的反应性,从而增强了硅化物涂层的抗氧化能力,并增强了其抗虫害造成的灾难性结构崩解的能力。

Mahesh K. Kumawat等人[1]认为Fe-Cr-Si包覆Nb合金C103是超平面先进结构高温应用的战略材料。该涂层具有抗氧化性,是C103合金高温使用中不可缺少的。然而,涂层是由脆性金属间硅化物相构成的,这对基体的拉伸性能有不利影响。研究了涂层对C103合金拉伸性能的影响。使用Gleeble测试设备,在高达1500 °C的不同温度下评估了拉伸性能。当测试温度低至900 °C时,涂层表现出广泛的脆性开裂和剥落,这导致基体合金的YS和UTS降低了10-20%。另一方面,涂层表现出延性变形,在1100 ℃及以上温度下不影响合金的强度。在所有测试温度下,基体合金都具有足够的延展性,可以抵抗涂层裂纹对基体的渗透,并且涂层的应用对合金的延展性没有明显影响。讨论了涂层在不同温度下的断裂行为及其对基体合金拉伸性能的影响。

[1] Kumawat M K, Zafir A M, Atul K, et al. Tensile behavior of a slurry Fe-Cr-Si coated Nb-alloy evaluated by Gleeble testing[J]. Surface & Coatings Technology, 2018:S0257897218306212

 

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