摘要 : 为提高Zr合金包壳表面涂层的抗高温氧化性,采用多弧离子镀加激光微熔(LMM)的复合技术在Zr合金包壳表面制备Mo/NiCr涂层,通过观察氧化前后的涂层SEM形貌和元素分布,以及通过XRD判断涂层成分,分析涂层抗高温氧化性能的变化。结果表明:经过激光微熔处理的... 展开 为提高Zr合金包壳表面涂层的抗高温氧化性,采用多弧离子镀加激光微熔(LMM)的复合技术在Zr合金包壳表面制备Mo/NiCr涂层,通过观察氧化前后的涂层SEM形貌和元素分布,以及通过XRD判断涂层成分,分析涂层抗高温氧化性能的变化。结果表明:经过激光微熔处理的涂层表面孔隙减少,Mo/NiCr涂层激光微熔的功率高于NiCr涂层激光微熔的功率,涂层表面出现非平衡凝固组织特征,随着Mo涂层的添加,在更高激光功率微熔后Zr合金的扩散位置从距涂层表面4.0μm增加到18.5μm。样品在1000℃空气和水蒸气条件下分别氧化30 min后,Zr合金向Mo/NiCr涂层的扩散程度远低于向NiCr涂层的扩散程度,因为有Mo层作为阻挡扩散层阻挡了NiCr与Zr的相互扩散,所以O难以通过Mo层与Zr反应生成Zr_(2)O,并促使β-Zr向着脆性的α-Zr相转变。在涂层中,Zr_(2)O会成为O的扩散通道,而脆性的α-Zr相区域更容易生成Zr_(2)O导致扩散通道增多,极大减弱了涂层的抗氧化作用,最终导致4组检测涂层中,水蒸气氧化的LMM-NiCr涂层中O的扩散程度最深,距离涂层表面足有14.0μm,而水蒸气氧化的LMM-Mo/NiCr涂层O的扩散程度最浅,距离涂层表面仅至1.5μm。这表明Mo的添加可以提高激光微熔的功率,在激光微熔中阻挡Zr向涂层表面的扩散,在氧化中阻挡O向Zr扩散和Zr向涂层表面的扩散,间接阻止O的扩散通道出现和抑制H_(2)O的扩散孔隙生成,Mo的添加提高了涂层的抗高温氧化性能。 收起