难熔金属抗氧化合金涂层

难熔金属抗氧化合金涂层的研究工作大多数以抗氧化的镍基和钴基合金为基础.这些合金的抗氧化能力是基于形成致密的氧化物，在这种氧化物中金属阳离子的扩散受到阻滞.最有希望的氧化物层是那些厚度足够薄或塑性足够好以致工作时不会机械地破坏的氧化物层，高温用钴基和镍基合金通常含有大量的铬。铬能提高抗氧化能力的机理在于形成了致密的CoGr2O,或NiGr2O4型尖晶石氧化物层.控制氧化速度的过程是铬离子穿过尖晶石的扩散，它比钴离子或镍离子穿过氧化皮Go0或NiO(例如,在不含铬或含微量铬时形成的合金氧化皮)的扩散要慢得多.

图中标注红色区域是抗氧化涂层

使用超级合金作难熔金属的涂层是可能的.在此情况下，它们的最高使用温度受到超级合金涂层和难熔金属基材间共晶体可能熔化的限制。然而，共晶温度是稍高于超级合金抗氧化的有效温度范围的,因此它不是使用超级合金涂层的主要限制因素.其次一个限制是镍或钴向难熔金属基材内的扩散,特别对VI。族金属基材来说是这样。这些元素的扩散降低了再结晶温度,一-般使基材金属遭到破坏。也可能形成脆性的金属间扩散带.热膨胀失调是限制使用这种防护方法的另一个因素.就难熔金属而言,曾使用过抗氧化的非结构合金作高强度合金基材的涂层，并取得了适当成效。此法的优点在于扩散的浓度梯度比起化学上与基材极不相同的涂层来要小得，多。一些含有高浓度的钛、铝和铬的铌基合金在800--1200°C范围内具有良好的抗氧化能力,接近于抗氧化的超级合金的水平.但是，它们的高温强度则低于超级合金。因此很少有意于使用它们.可是， 把这样- -种抗氧化的铌基合金适宜地包镀在结构用铌基合金上，则能构成有用的涂层系统。而且,在燃气涡轮应用中,外来物体的破坏是一种环境的威胁,延性的铌基合金通过不产生裂纹的塑性变形为我们提供了一种防护方法。用大量添加钛或锆来防护铌的机理是由于形成了Nb2Os.TiO2和Nb2O3.6 ZrO2型的复合氧化物.

铝液清除杂质工具表面喷涂抗氧化涂层