Vol.15 No.1 长城1号防护涂层抗热腐蚀的性能 ·123· 750℃/100h75%Na,S0,-25%NaC1极苛刻的加速熔盐腐蚀试验，涂层仍完好无损。疏 的最大穿透深度Hmx为1254m,而涂层本身厚度一般控制在200~3004m范围内。也就 是，疏仅在涂层内扩散，离基体尚有很大一段距离，因而很好地保护了GH864合金基体 免遭硫等侵蚀。正如在文献[2]中所指出的那样，该涂层在700~800℃氧化时表面生成一 层连续的CrO3膜，其下为SiO2亚层，在熔盐腐蚀试验条件下，阻止了硫蚀的迅速发 展。 长城1号涂层中Si元素，一方面通过形成SiO2对涂层起保护作用；另一方面促进 Cr元素选择性氧化的进行，最终形成Si0+Cr03的双层氧化层，如图2所示。 表4750℃100h腐蚀试样硫的H。x Table 4 Maximum depth of S penetration in corroded samples after 100h at 750C. 涂层 C-1 X-40 X-40+TiC NiCr+Cr,C2 Al2O,+Ni/Al Hsxum 125 540 580 145 940 对基体穿透，4m 无 260 230 无 640 ◆涂层经熔盐腐蚀后严重开裂、剥落 C-1涂层经100h腐蚀后的组织形貌示于图3，涂层已受到一定侵蚀，但基本上完 好。表5为腐蚀产物的X射线衍射分析结果，同时引入腐蚀产物水溶液的原子吸收分析 结果，后者指出C-1及X-40涂层腐蚀产物水溶性溶液中均含有相当高的C0含量，这 是C0基合金涂层典型的低温热腐蚀现象(3).但是，C-1涂层水溶液中Ni含量很低，而 X-40中却很高，表明C-1涂层对GH864Ni基合金起到了很好的保护作用，Ni并未自 基体向外扩散至涂层表面形成Ni-S低溶点共晶腐蚀产物。相反，X-40涂层对基体没有 起到应有的保护作用，基体合金中的Ni大量进入涂层并在表面形成Ni-S化合物，逐渐 导致涂层失效。 图2经1熔盐腐蚀后在长城1号涂层上形成的氧化皮层图3经10熔盐腐蚀后C-1涂层表面上形成的化皮层 Fig.2 Oxide scale formed on the Great Wall No.1 Fig.3 Oxide scale formed on the C-1 coating after coating after 10h corrosion in molten salt 100h corrosion in molten salt. 总之，C~1涂层的熔盐低温热腐蚀过程可以用图4所示的模型来表达。腐蚀初期硫 化和氧化同时进行（图4a),在涂层缺陷较多处析出疏化物。由于表面很快形成一层氧化V o l . I S N o . 1 长城 1 号防护涂层抗热腐蚀的性能 12 3 7 50 ℃ / 10 Oh 75 % N a Z S 0 4 一 2 5 % N a C I 极苛刻的加速熔盐腐蚀 试验 , 涂层仍完好无损 。 硫 的 最大穿透深度 万m ax 为 125 拜m , 而涂层 本身厚度一 般控制在 加O一 3 0 0# m 范 围 内 。 也 就 是 , 硫 仅在涂层内扩散 , 离基体 尚有很 大一 段距离 , 因而很好地保护 了 G H 8 64 合 金基体 免 遭硫等侵 蚀 。 正 如在文献2[ 」中所指出的 那样 , 该 涂层在 7 0 ~ 8 0 ℃ 氧化 时表面生成一 层连续 的 C r Z O 3 膜 , 其下为 51 0 : 亚 层 , 在熔 盐 腐蚀试 验条 件下 , 阻 止 了硫蚀 的 迅 速发 展 。 长城 1 号涂层 中 iS 元素 , 一 方面通 过 形成 51 0 : 对涂层起 保护作 用 ; 另一 方面促 进 Cr 元素选择性氧化的 进行 , 最 终形成 51 0 2十 C r ZO : 的双层氧化层 , 如图 2 所示 。 表 4 75 。℃ 10 肪 腐蚀试样硫的 几 .x T a bl e 4 M a x i m u m de p th o f 5 ep n e打a it o n i n e o r o d e d s a m P l e s a ft e r 100 h a t 75 0℃ . 涂层 e 一 l x 一 4 o x 一 4 0 +T i e N ie r 基祀 r 3 C: A 1 2 0 3+ iN / A I 刀讼 a x , 拜m 12 5 54 0 . 580 ` 14 5 94() . 对基体穿透声 m 无 2 60 2 30 无 64 0 · 涂层经熔盐腐蚀后严重开裂 、 剥落 C 一 1 涂 层 经 10 0 h 腐蚀 后的 组 织 形 貌 示于 图 3 , 涂层 已 受 到 一定侵 蚀 , 但基本上 完 好 。 表 5 为腐蚀 产物的 X 射线衍射分析结果 , 同时引入 腐蚀产物水溶液的 原子 吸收分 析 结果 , 后者指 出 C 一 1 及 X 一 40 涂层腐蚀产物水溶性溶液 中均含有相当 高的 C 。 含量 , 这 是 c 。 基合金 徐层典型的 低温 热腐蚀现 象 川 . 但是 , c 一 1 涂 层水 溶液 中 iN 含量 很低 , 而 X 一 4 0 中却很 高 , 表明 C 一 1 涂层对 G H 8 64 N i 基合金 起到 了很 好的 保 护作 用 , N i 并未 自 基体 向外扩散至涂 层表面 形成 N i一 S 低溶点共晶腐蚀 产物 。 相反 , X 一 40 涂层 对基体没有 起到应有的保护作用 , 基体合 金 中的 N i 大量进人涂 层并在表面形 成 N i一 S 化合 物 , 逐渐 导致涂层失效 。 图 2 经 l伍 熔盐肩蚀后在长城 1号涂层上形成的氧化皮层 F i g . 2 o x i d e s c a l e fo 门 e d o n t h e G r e a t W a ll N o . l e o a t i n g a ft e r 10h e o r o s i o n i n m o l t e n s a l t 图 3 经 1肪 熔盐腐蚀后 C卜 1涂层表面上形成的氧化皮层 F ig . 3 O x id e s e a l e fo mr e d o n t b e C一 1 e o a t i n g a ft e r 10 0h e o r o s i o n i n m o l t e n s a l t . 总之 , C 一 1 涂层 的熔盐 低温热腐蚀过 程可 以 用 图 4 所 示的 模型 来表达 。 腐蚀初期硫 化和氧化同时进行 ( 图 4 a) , 在徐层缺陷较多处析出硫化物 。 由于表 面很快形成一层氧化