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钼及钼合金

时间:2019-08-02 17:05:03  来源:  作者:

 钼及钼合金具有熔点高、比强度高、高温性能优异和热膨胀系数低等优点,日益成为现代工业、航空航天与核工业领域高温结构件重要的候选材料。近年来,随着宇航技术、核工业技术水平不断提高,各类 钼 合 金 热 端 部 件 工 作 温 度 大 幅 提 高 至1500 ℃ 以上,且往往需要承受多次热震冲击、长时间服役,这对钼合金材料提出了越来越高的要求。但钼及钼合金抗氧化性能极差,750 ℃以上便发生灾难性氧化,严重制约了其在高温有氧环境中的工程应用。高温抗氧化涂层是解决钼及钼合金氧化失效问题的有效方式。在诸多抗氧化涂层体系中,MoSi2涂层以其优异的高温抗氧化能力、较匹配的热膨胀系数、良好的综合性能,成为钼及钼合金高温保护的最佳选择之一。国内外对钼合金MoSi2涂层进行了一系列研究,但大多数研究侧重于MoSi2涂层体系改性和高温静态抗氧化性能与组织演变,热震行为与裂纹萌生失效机制研究较少,尤其是钼合金MoSi2涂层室温~1600 ℃热震行为尚无公开报道,而实际应用中涂层往往并非在恒温条件下服役,高温抗热震性能研究对于涂层实际使用寿命评估尤为重要。热震过程中,SiO2 /MoSi2 /Mo5Si3 /Mo基体间的热膨胀系数差异导致残余热应力产生、积累直至产生纵向裂纹并不断向基体扩展,Mo5Si3 层减缓了裂纹扩展速度,热震后期裂纹贯穿涂层到达基体,生成大量 MoO3 挥发物导致涂层/基体界面出现横向裂纹,涂层剥落失效。

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