电弧离子镀MCrAlY涂层的组织结构及抗高温氧化性能研究

发布时间：2020-12-15 23:19

　　随着航空业的迅猛发展,发动机的进口温度越来越高,工作环境越来越恶劣,涡轮叶片极易在高温环境中氧化,大大降低了叶片的使用寿命。MCrAlY涂层（M=Ni,Co或NiCo合金）是继扩散型涂层后发展起来的第二代高温防护涂层,具有良好的抗高温氧化性能,可以很好的解决涡轮叶片高温氧化失效的问题。为了进一步提高发动机的工作效率和满足高温的工作环境需求,向MCrAlY涂层中掺入Si、Ta和Hf等活性元素,可显著提高涂层的抗高温氧化性能,这方面的研究是当今国内外的一大研究热点。电弧离子镀技术是近些年以来制备MCrAlY涂层比较热门的工艺技术,相比低压等离子喷涂、磁控溅射等传统制备技术,具有绕镀性好、沉积速度快和结合力强等优点,一直备受国内外学者的广泛关注。本文采用电弧离子镀技术在镍基高温合金DZ22B表面分别制备NiCrAlY、Ni CrAl YSi、NiCoCrAlYTa和NiCoCrAlYHfSi涂层,对涂层进行真空热处理后,将试样分别在1050℃、1100℃和1150℃的温度下进行恒温氧化200 h的抗高温氧化实验。通过SEM、XRD和EDS等检测手段,对涂层热处理前后、氧化过程中的形貌、物相和... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

航空发动机剖面图

我国的“飞豹”等主力战机都采用国产发动机，完全摆。但新式战机的首飞采用的基本还是进口发动机，航空业的高进口，这已成为我国进发航空航天强国的最大阻碍之一。基于五”决定启动“两机”重大专项，全面实施航空发动机（如图 1-1图 1-2）重大项目，全力推进高端发动机的发展[1-3]。图 1-1 航空发动机剖面图Fig. 1-1 The profile of aircraft engine

图 1-3 歼 20 和“太行”发动机Fig. 1-3 J-20 and "Taihang" engine高温防护涂层的发展高温防护涂层从出现到发展已历经 60 多年头，现已广泛运用到航空、航天制造业等领域[9]。高温防护涂层要具备良好的防护效果，必须满足以下几：（1）优良的抗高温氧化和热腐蚀性能，在高温环境下工作时，涂层表面氧化并生成保护性的氧化膜，防止外界氧气的内渗，防止涂层内部被氧化起到防护的作用。（2）良好的高温组织稳定性，涂层在使用过程中不发生或不易发生相变形成有害相，降低涂层的稳定和抗氧化性能。（3）涂层与基体结合良好，结合处避免形成孔洞等缺陷，缺陷的存在使

【参考文献】：
期刊论文
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[3]电弧离子镀技术在航空工业上的应用[J]. 匡君君,姜春玉,刘宏斌.  电镀与精饰. 2016(08)
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博士论文
[1]含钛镍基合金及电弧离子镀涂层的高温氧化和热腐蚀行为[D]. 杨君宝.沈阳工业大学 2013

硕士论文
[1]真空退火处理对NiCrAlY涂层组织结构和阻尼性能的影响[D]. 靳锋.东北大学 2013
[2]Cr2O3和CrO2纳米材料的制备和物性研究[D]. 吴慕鸿.哈尔滨工业大学 2008
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本文编号：2919073