铌合金表面辉光等离子渗Mo的扩散研究

赵猛^1,2，李争显¹，黄春良¹，张欣^1,2，华云峰¹，慕伟意¹

1. 西北有色金属研究院腐蚀与防护研究所2. 东北大学材料与冶金学院

摘 要：利用辉光等离子表面冶金技术在Nb521合金表面制备了Mo合金层,研究了渗Mo过程中的扩散行为:主要分析了渗金属温度,保温时间对渗层厚度和扩散速率的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）观察渗层表面、截面形貌,X射线能谱仪（EDS）检测渗层界面元素分布。实验结果表明,渗层由扩散层和沉积层组成,且组织致密,颗粒细小,无明显显微裂纹等缺陷,与基体结合良好。温度是影响扩散速率的最主要因素,随着温度的升高,扩散速率逐渐增加,而保温时间对扩散速率的影响不大。最佳工艺下,渗层厚度可达26.5μm,扩散层厚度可达6.89μm,扩散速率可达1.73μm.h-1,Mo元素含量从表面到心部呈梯度分步,在涂层与基体的界面处,钼铌原子发生了不同程度的互扩散。最后依据传统扩散理论计算得到了Mo在不同实验温度下的扩散系数,并拟合得到了离子轰击作用下Mo在Nb521合金中的扩散激活能为292 k.Jmol-1。

关键词：Nb521;辉光等离子;渗Mo;扩散系数;扩散激活能;