GH907合金耐高温抗腐蚀表面防护涂层制备与性能研究

发布时间：2017-11-02 22:12

  本文关键词：GH907合金耐高温抗腐蚀表面防护涂层制备与性能研究

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【摘要】：本文通过对涂层中涂料的设计和制备研究,确定了耐高温防腐蚀涂料中成膜物以及涂料中各种填料的种类及其配制比例并确定了涂料的制备工艺流程。涂料主要由无机硅酸盐成膜物及镍铬铝钇、氧化铝、二氧化钛、云母粉及锌粉等固体颗粒组成。在此基础上,完成了耐高温防腐蚀涂料在GH907合金表面的涂覆,并针对涂层在盐雾环境、湿热环境以及高温环境下的性能进行了研究。此外,对涂层与GH907合金的结合力以及涂层表面组织也进行了研究。结合耐高温防腐蚀涂料自身特点和适用范围,研究了除油方法、吹砂种类、喷涂工艺参数及涂层固化温度、时间等对涂层质量的影响并确定了涂层制备的工艺参数及工艺流程所制备的耐高温抗腐蚀涂层具有良好的耐盐雾(1000小时)、耐湿热(42周期、1008小时)及抗高温氧化(650℃)性能。性能测试后,涂层均致密完整,未发生起皮、起泡和剥落等现象,且在涂层中没有检测到基体Fe和Co元素的存在,表明涂层与合金之间未发生互扩散现象,说明该涂层具有良好的性能,可实现对GH907合金表面的有效防护。耐高温防腐蚀涂层在盐雾(60小时)+热暴露(650℃,24小时)条件下进行12个周期的循环试验,涂层表面状态完好,表明涂层具有良好的抗高温、防腐蚀性能。研究发现,在涂料的制备过程中一部分填充剂,如金属铝、锌及纳米粉末等,因氧化而体积膨胀,另一部分则保持原尺寸。这样涂料中部分金属粉末对成分挥发造成的涂层体积密度降低会起到一定的弥合作用,因而该涂层具有一定的自修复作用。该涂层已实现了在某型舰载燃机后机匣及低压一级导向器部位上的应用,且在发动机分解排故检验时,涂层表面状态良好,没有发生大面积剥落现象,满足发动机零件的故检要求,并通过了3000小时的长期试车考核。
【关键词】：GH907合金 盐雾性能 耐高温氧化
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-23
• 1.1 课题研究背景及意义8-9
• 1.2 腐蚀机理及种类9-14
• 1.2.1 腐蚀机理9-10
• 1.2.2 腐蚀种类10-14
• 1.3 腐蚀对零部件的影响14-17
• 1.3.1 腐蚀对发动机寿命的影响14-15
• 1.3.2 腐蚀对冷部件的影响15-16
• 1.3.3 腐蚀对热部件的影响16-17
• 1.4 涂层的研究现状17-21
• 1.4.1 有机涂层18-19
• 1.4.2 无机涂层19-21
• 1.5 本文研究的主要内容21-23
• 第2章 试验材料及试验方法23-29
• 2.1 试验材料23
• 2.2 试验设备23-24
• 2.3 表面分析及性能测试24-29
• 2.3.1 涂层微观组织形貌观察24
• 2.3.2 涂层的物理性能测试24-25
• 2.3.3 涂层的盐雾及盐雾/热暴露性能测试方法25-26
• 2.3.4 涂层的循环湿热性能测试方法26-27
• 2.3.5 涂层的热震及耐高温氧化性能测试方法27-29
• 第3章 涂料材料设计与制备29-36
• 3.1 涂料的设计29-34
• 3.1.1 成膜物的筛选29-32
• 3.1.2 填料的筛选32-33
• 3.1.3 涂料的组成33-34
• 3.2 涂料的制备34-35
• 3.3 本章小结35-36
• 第4章 涂覆工艺及涂层性能研究36-55
• 4.1 涂覆前处理参数的研究36-38
• 4.1.1 除油和干燥36-37
• 4.1.2 吹砂37-38
• 4.2 涂层工艺参数及流程38-39
• 4.2.1 涂层制备工艺参数38
• 4.2.2 涂覆工艺流程38-39
• 4.2.3 涂层技术指标39
• 4.3 GH907合金表面涂层性能39-54
• 4.3.1 涂层的微观形貌39-40
• 4.3.2 涂层与基体的附着力40-41
• 4.3.3 涂层热震性能41-42
• 4.3.4 盐雾及盐雾/热暴露性能42-47
• 4.3.5 涂层循环湿热性能47-48
• 4.3.6 涂层抗氧化性能48-51
• 4.3.7 电偶腐蚀性能51-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第5章 涂层在典型件上的工程化应用55-62
• 5.1 涂层在后机匣组件上的应用55-58
• 5.1.1 涂覆操作工艺55-57
• 5.1.2 涂覆方案设计57-58
• 5.2 涂层在低压一级导向器上的应用58-61
• 5.2.1 内腔施工工艺58-59
• 5.2.2 真空热处理对内腔漆层的影响59-60
• 5.2.3 超声波清洗对涂层质量的影响60-61
• 5.3 本章小结61-62
• 结论62-63
• 参考文献63-67
• 攻读学位期间发表的论文及其它成果67-69
• 致谢69-70
• 个人简历70

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本文编号：1133388