锆合金表面Cr/Al复合涂层制备及其1300℃高温蒸汽氧化行为

作     者：申文竹 王朋飞 杨忠波 杨芯艺 黄湛东 何俊瑶 SHEN Wen-zhu;WANG Peng-fei;YANG Zhong-bo;YANG Xin-yi;HUANG Zhan-dong;HE Jun-yao

作者机构：西南石油大学新能源与材料学院四川成都610500 中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室四川成都610041 

基　　金：西南石油大学课外开放实验项目(2020KSZ05037) 

出 版 物：《材料热处理学报》 (Transactions of Materials and Heat Treatment)

年 卷 期：2022年第43卷第6期

页      码：154-162页

摘      要：采用电镀Cr+热浸镀Al两步法在Zr-4合金表面成功制备了Cr/Al复合涂层。采用电子背散射衍射(EBSD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及X射线衍射(XRD)等对涂层基体组织、表界面形貌、微观结构和物相进行了表征;采用划痕试验和压扁试验分析了涂层的结合性能;在90%湿度1300℃蒸汽条件下对涂层样品进行了高温氧化试验。结果表明:制备的涂层为纯Al层、不同原子比的Al_(x) Cr_(y)合金过渡层和电镀Cr层的多层结构;740℃×3 min热浸镀制备的涂层致密、表面质量好,热浸镀过程对基体组织影响较小;制备的涂层在30%压下量压扁过程中未发生起皱、撕裂和剥落,涂层结合性能较好,其界面结合强度约90 N;在1300℃/90%湿度蒸汽氧化过程中,涂层表层生成了致密α-Al_(2) O_(3)氧化层阻碍了进一步氧化过程,涂层未出现横向裂纹、氧化分层以及基底氧化现象,制备的涂层显示出比锆合金更优的抗蒸汽氧化性能,其氧化增重仅为锆合金的20%左右。

主 题 词：锆合金包壳 Cr/Al复合涂层 电镀Cr+热浸镀Al 结合力 高温蒸汽氧化 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0546

馆 藏 号：203112282...