氟离子清洗对Ni3Al基高温合金IC10表面状态及性能的影响

周子正; 赵海生; 高俊杰; 孙兵兵

材料工程 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (08) : 140 -146.

氟离子清洗对Ni₃Al基高温合金IC10表面状态及性能的影响

周子正, 赵海生, 高俊杰, 孙兵兵

作者信息 +

Author information +

文章历史 +

摘要

针对涡轮叶片服役后缺陷表面氧化膜影响真空钎焊修复质量的问题，对IC10合金进行氟离子清洗，分析氟离子清洗对合金表面氧化膜去除效果、表层元素变化及高温持久性能的影响。结果表明：氟离子清洗不受表面形貌的影响，可较为均匀地去除各区域的氧化膜，随着清洗的增强，IC10合金表面的除氧率先增加，然后在900℃/4 h后迅速达到较为稳定的状态，并最终维持在90%左右，而在清洗规范均能基本清除氧化膜的前提下，基体厚度的减薄量仅取决于初始氧化膜的厚度。氟离子清洗后，合金表层的元素含量发生改变，其中Ni元素表现为单调贫化，而Cr元素则出现富集，并在氟离子清洗规范较强时在合金近表面区域保持近似相同的含量，元素变化层厚度与清洗强度呈正相关。在氟离子清洗过程中，IC10合金发生时效，合金的高温持久性能先提高后降低，在1000℃/4 h清洗后达到146.08 h。通过合适的氟离子清洗，可有效去除IC10叶片上的复杂氧化膜，保证钎料在各类缺陷上的润湿铺展。