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TZM合金熱浸鋁塗層顯微結構

TZM合金具有良好的高溫性能和力學性能，被作為耐熱和結構材料廣泛應用於高溫核反應爐、航空、發電和化學工業領域，但它在高溫下空氣中容易氧化，因此大大限制其使用領域和範圍。採用熱浸鍍鋁工藝，在TZM合金表面製備滲鍍鋁層可以提高其高溫抗氧化性。通過800℃、100h的迴圈氧化實驗發現，TZM合金熱浸鍍鋁後，其高溫抗氧化性能得到大大的提升。鍍層主要由表面純鋁層和內部合金層組成，合金層的主要金相為Al₄Mo和Al₅Mo相。

TZM合金經過熱浸鍍鋁後，其表面呈現光亮的金屬光澤，且表面平整，無漏鍍。觀察合金熱浸鋁塗層顯微結構發現，合金熱浸鍍鋁後的金相組織如圖所示從左至右依次為褐色鑲嵌料、純鋁層（I）和合金層（II）和基體（III），鍍層均勻緻密，分為內外兩層，相介面明顯。另外，通過研究發現，在同等的熱浸鍍溫度下，較長的浸鍍時間，合金層的厚度也會隨之增加。

對鍍鋁層截面的顯微硬度進行測量發現，外表層硬度較低，當測量硬度載荷為25g，其範圍為HV30~130，這主要是取決於α-Al自身。隨著離表面距離的增大，硬度也隨之增大，在120um，硬度值達到了HV760。在120~150um，硬度值在HV760~758之間變化，載荷為500g，這主要是因為Al₄Mo和Al₅Mo組成的合金層是硬質合金相，具有較大的硬度。之後，隨著距離的進一步增大，硬度開始急劇下降，硬度在HV260左右趨於穩定，此時測量硬度的載荷為100g，即TZM合金基體的硬度為HV260。

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