Influence of Preoxidation Treatment on the High-Temperature Oxidation Behavior of an Al-Si Coating on a DZ125 Alloy

Der Artikel untersucht die Auswirkungen von Voroxidationsbehandlungen auf das Hochtemperatur-Oxidationsverhalten von Al-Si-Beschichtungen, die auf DZ125-Legierungen aufgetragen werden, einem Material, das häufig in heißen Endkomponenten der Luft- und Raumfahrt verwendet wird. Die Studie konzentriert sich auf die mikrostrukturellen Veränderungen und Verbesserungen der Oxidationsresistenz, die durch unterschiedliche Voroxidationsbedingungen hervorgerufen werden, insbesondere Ar-25% H2O und Luft-25% H2O. Zu den wichtigsten Ergebnissen gehört die Bildung dichter und glatter Tonerdeablagerungen unter niedrigem Partialdruck von Sauerstoff (pO2), die die Oxidationsbeständigkeit deutlich erhöhen. Im Gegensatz dazu führen hohe pO2-Bedingungen zur Bildung von Mischoxid-Schichten, einschließlich NiAl2O4-Spinell, die weniger schützend sind. Die Verteilung von HfO2-Partikeln an der Oxidskala / Beschichtungsgrenze spielt eine entscheidende Rolle für das Oxidationsverhalten, wobei kontinuierliche HfO2-Schichten die Wellenbildung der Oxidgrenzfläche verbessern und die Oxidationsrate verringern. Der Artikel diskutiert auch die Mechanismen hinter diesen Beobachtungen und liefert eine detaillierte Analyse der Diffusionsprozesse und Stressabbaueffekte im Zusammenhang mit der Bildung von HfO2. Die experimentellen Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung von Präoxidationsbehandlungen bei der Verbesserung der Haltbarkeit und Leistung von Hochtemperatur-Schutzschichten und bieten wertvolle Erkenntnisse für die Entwicklung fortschrittlicher oxidationsbeständiger Materialien.