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热处理对Inconel718高温合金及其表面高温耐磨涂层的正负作用

本文针对580℃核电蒸汽安全阀等高温部件服役工况，首先研究了580℃时Inconel718合金分别在干燥空气和高温水汽中的氧化行为和高温摩擦学性能，随后采用超音速火焰喷涂和氧乙炔火焰喷涂技术制备了两种抗高温磨损涂层，重点研究了热处理对Inconel718合金及其表面高温耐磨涂层的正负作用。结果表明，Inconel718合金的氧化增重曲线近似遵循抛物线规律，相同时间内水蒸汽氧化增重速率远高于纯干燥空气氧化，在干燥空气和高温水汽中所得氧化膜形貌明显不同，在干燥空气中未见氧化膜剥落和开裂，而在高温水汽中氧化膜表面出现网状剥落裂纹；长时间干燥空气氧化和高温水汽氧化所得氧化膜成分类似，主要由Fe2O3、NiFe2O4和Cr2O3组成，靠近氧化膜的合金内部出现明显的贫Cr区；随载荷增加，IN718合金在580℃下的高温摩擦系数先增加后减少，磨损率逐渐增加，磨损机制以磨粒磨损为主并伴有轻微的黏着磨损；两种喷涂涂层均显著提升了基体的抗高温磨损性能，热处理进一步提升了基体的强度，而对涂层的抗高温磨损性能仅有轻微衰减。