金属学报  2004, Vol. 40 Issue (12): 1264-1268

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电弧离子镀沉积Cr-O-N活性扩散阻挡层

王启民;郭明虎;柯培玲;孙超;黄荣芳;闻立时

中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室; 沈阳 110016

Cr-O-N FILMS DEPOSITED BY ARC ION PLATING AS ACTIVE DIFFUSION BARRIERS

WANG Qimin; GUO Minghu; KE Peiling; SUN Chao; HUANG Rongfang; WEN Lishi

State Key Laboratory for Corrosion and Protection; Institute of Metal Research;

王启民; 郭明虎; 柯培玲; 孙超; 黄荣芳; 闻立时 . 电弧离子镀沉积Cr-O-N活性扩散阻挡层[J]. 金属学报, 2004, 40(12): 1264-1268 .
, , , , , . Cr-O-N FILMS DEPOSITED BY ARC ION PLATING AS ACTIVE DIFFUSION BARRIERS[J]. Acta Metall Sin, 2004, 40(12): 1264-1268 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(315 KB)   摘要: 采用电弧离子镀技术在NiCoCrAlY涂层与高温合金基材DSM11间沉积不同成分的 Cr-O--N薄膜作为扩散阻挡层, 研究了900 ℃下氧化1400 h后 DSM11/Cr-O-N/NiCoCrAlY体系中Cr-O-N层阻挡合金元素互扩散的行为以及 阻挡层对涂层氧化动力学曲线的影响. 结果表明, Cr-O-N层在高温氧化过程 中生成与涂层和基材有良好结合的富Al氧化物层, 可以阻挡DSM11基体与NiCoCrAlY 涂层间的元素互扩散, 起到活性阻挡层的作用; Cr-O-N层中O和N含量影响生 成富Al氧化物层的连续性和致密性, 从而影响其阻挡元素互扩散的性能. 几种 成分的Cr-O-N活性扩散阻挡层对NiCoCrAlY涂层900 ℃下的高温氧化性能都有 一定的改善作用, 改善程度与阻挡层阻挡合金元素互扩散的程度保持一致. 关键词 ： Cr-O-N,  活性扩散阻挡层,  电弧离子镀     Abstract：Cr-O-N films with different chemical composition were deposited using arc ion plating (AIP) between NiCoCrAlY coatings and the DSM11 substrate as diffusion barriers. The inhibition effects of the diffusion barriers on the interdiffusion of the alloy elements in the DSM11/Cr-O-N/NiCoCrAlY system were studied after exposured at 900 ℃ for 1400 h. The influences of the barriers on the oxidation kinetics were also investigated. The results indicate that the Cr-O-N layers can change into Al-rich oxide layers with active bonding with the coatings and the substrates during the high temperature exposure. The Al-rich oxide layers hindered the interdiffusion of the alloying elements between DSM11 substrate and NiCoCrAlY coating. Thus the Cr-O-N layers can act as active diffusion barrier. The O and N compositions in the Cr-O-N layer affect the continuity and density of the Al--rich oxide layers, and influence the inhibition effect of the diffusion barriers accordingly. All the Cr-O-N barriers decreased the weight gain of the NiCoCrAlY coatings at 900 ℃. The improvement extent of the Cr-O-N barriers on the oxidation behavior of the NiCoCrAlY coatings is corresponding with the inhibition capacity of the barriers. Key words： Cr-O-N    reactive diffusion barrier    arc ion plating (AIP) 收稿日期: 2003-10-22      ZTFLH:  TG111.5   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 王启民 郭明虎 柯培玲 孙超 黄荣芳 闻立时 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2004/V40/I12/1264 [1] Rhys-Jones T N. Corros Sci, 1989; 29: 623 [2] Morral J E, Thompson M S. Surf Coat Technol, 1990;43/44:371 [3] Knotek O, Loffler F, Beele W. Surf Coat Technol, 1993;61: 6 [4] Cremer R,Witthaut M, Reichert K, Schierling M,Neuschutz D. Surf Coat Technol, 1998; 108/109: 48 [5] Reichert K. Surf Eng, 1999; 15: 163 [6] Muller J, Schierling M, Zimmermann E, Neuschiitz D.Surf Coat Technol, 1999; 120/121: 16 [7] Knotek O, Lugscheider E, Loffler F, Beeler W. Surf CoatTechnol, 1994; 68/69: 26 [8] Wang Q M, Wu Y N, Ji A L, Ke P L, Sun C, Huang R F,Wen L S. Ada Metall Sin, 2004; 40: 83 (王启民,武颖娜,纪爱玲,柯培玲,孙超,黄荣芳,闻立时. 金属学报,2004;40:83) [9] Liang Y J, Che Y C. Handbook of Thermodynamic Data for Inorganic Compounds. Shenyang: Northeast University Press, 1993 (梁英教,车荫昌.无机物热力学数据手册.沈阳:东北大学出 版社,1993) [10] Wang B, Song G H, Gong J, Sun C, Wen L S, Han Y F.Oxid Met, 2001; 56(1/2): 1 [11] Lou H Y. J Chin Soc Corros Prot, 1997; 17 (Suppl.): 464 (楼翰一.中国腐蚀与防护学报,1997;17(增刊):464) [12] Lou H Y, Wang F H. Vacuum, 1992; 43: 757) [1] 刘冠熙, 黄光宏, 罗学昆, 申造宇, 何利民, 李建平, 牟仁德. 表面喷丸处理对NiCrAlYSi涂层恒温氧化行为的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(5): 684-692. [2] 彭新, 姜肃猛, 孙旭东, 宫骏, 孙超. 梯度NiCoCrAlYSi涂层的循环氧化及热腐蚀行为*[J]. 金属学报, 2016, 52(5): 625-631. [3] 韩克昌,刘一奇,林国强,董闯,邰凯平,姜辛. 宽固溶区过渡金属氮化物MNx (M=Ti, Zr, Hf)硬质薄膜原子尺度强化机制研究*[J]. 金属学报, 2016, 52(12): 1601-1609. [4] 吴多利, 姜肃猛, 范其香, 宫骏, 孙超. 镍基高温合金Al-Cr涂层的恒温氧化行为*[J]. 金属学报, 2014, 50(10): 1170-1178. [5] 于大千,卢旭阳,马军,姜肃猛,刘山川,宫骏,孙超. 梯度NiCrAlY涂层的1000和1100 ℃氧化行为研究[J]. 金属学报, 2012, 48(6): 759-768. [6] 常正凯, 肖金泉, 陈育秋, 刘山川, 宫骏, 孙超. 电弧离子镀沉积磁性薄膜的研究[J]. 金属学报, 2012, 48(5): 547-554. [7] 卢旭阳, 于大千, 姜肃猛, 刘山川,宫骏, 孙超. (NiCoCrAlYSiB+AlSiY)复合涂层热腐蚀行为的研究[J]. 金属学报, 2012, 48(4): 461-468. [8] 时婧 裴志亮 宫骏 孙超 MUDERS C M 姜辛. Si含量对电弧离子镀Ti-Al-Si-N薄膜组织结构和力学性能的影响[J]. 金属学报, 2012, 48(11): 1349-1356. [9] 王维新 姜肃猛 卫广智 马军 宫骏 孙超. NiCoCrAlYSiB+AlSiY梯度涂层恒温氧化行为[J]. 金属学报, 2011, 47(5): 578-586. [10] 肖金泉 郎文昌 赵彦辉 宫骏 孙超 闻立时. 轴对称磁场对电弧离子镀TiN薄膜结构及摩擦性能的影响[J]. 金属学报, 2011, 47(5): 566-572. [11] 董瑜亮 闫旭波 赵升升 宫骏 孙超. (Ti, Al)N/Ti2AlN涂层的制备[J]. 金属学报, 2010, 46(6): 743-747. [12] 万先松 师玉英 马军 李海庆 宫骏 孙超. 电弧离子镀CrN涂层盐雾腐蚀行为[J]. 金属学报, 2010, 46(5): 600-606. [13] 郎文昌 肖金泉 宫骏 孙超 黄荣芳 闻立时. 轴对称磁场对电弧离子镀弧斑运动的影响[J]. 金属学报, 2010, 46(3): 372-379. [14] 吴博 李红凯 林国强 付宇 候明 衣宝廉. 不锈钢双极板电弧离子镀Cr1-xNx薄膜改性研究[J]. 金属学报, 2009, 45(9): 1125-1129. [15] 徐朝政 姜肃猛 马军 宫骏 孙超. 两种电弧离子镀Ni-Co-Cr-Al-Si-Y涂层的高温氧化行为[J]. 金属学报, 2009, 45(8): 964-970. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed