渦輪引擎熱段零件在1000℃以上的操作溫度下,高溫氧化破壞成為影響超 合金零件壽命的主要因素。前人研究顯示白金鋁化塗層有較鋁化塗層為優 的高溫氧化抵抗性,因此利用白金鋁化塗層來保護高溫使用的超合金零件 ,可有效提昇零件的使用壽命。本實驗以濺鍍的方式在 Hastelloy-X鎳基 超合金上鍍上一層白金,並嘗試利用高功率雷射對白金鍍層進行表面處理 ,以研究其鋁化後,生成白金鋁化塗層的結構及其抗高溫氧化性質。本研 究的前期實驗,先就白金鍍層在不同條件的處理條件下,經雷射處理後, 鍍層組織形態之改變做一研究,並選出合適的處理條件作為後續實驗中, 濺鍍白金試片之雷射處理條件。在第二部份實驗中,將 (1) 基材,(2)濺 鍍白金+擴散熱處理,及 (3) 濺鍍白金+雷射重熔,三種試片在980℃進 行4小時之低鋁鋁化處理。隨後對鋁化後的試片進行分析,研究兩種白金 鋁化塗層結構之異同。分析結果顯示經擴散熱處理後之白金鋁化試片主要 生成 PtAl2 + NiAl (第二相)的鋁化層,而雷射重熔後之白金鋁化試片主 要生成NiAl + PtAl2(第二相)鋁化層,而兩者的差別主要與鋁化前基材的 白金含量有關。實驗最後將對原基材及三種鋁化塗層在1100℃的抗高溫氧 化性質進行測試比較。結果顯示,擴散熱處理後之白金鋁化試片( PtAl2 + NiAl )由於氧化物附著性佳,在420小時內能有效保護基材,而有最好 的抗高溫氧化性;基材鋁化試片( NiAl 即喪失對基材的保護作用;而雷 射重熔後之白金鋁化試片( NiAl+PtAl2 ),由於氧化物的附著性不佳,在 氧化初期氧化物即發生嚴重剝落,因此無法提供基材良好的保護。
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