TiAl合金具有密度低、比強(qiáng)度高、彈性模量高等特點,成為航空航天領(lǐng)域極具應(yīng)用前景的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料,但是TiAl合金在800oC以上抗氧化性能不足的缺點限制了其作為發(fā)動機(jī)熱端部件的應(yīng)用。整體合金化和表面涂層技術(shù)是改善合金抗氧化性能的兩種主要方法,在實際應(yīng)用中往往是將兩種技術(shù)相結(jié)合。MCrAlY涂層是應(yīng)用最廣泛的高溫抗氧化涂層體系,然而MCrAlY涂層和TiAl基體在氧化過程中會發(fā)生嚴(yán)重的互擴(kuò)散,導(dǎo)致界面處脆性互擴(kuò)散層的形成,使涂層發(fā)生化學(xué)失效和剝落失效�；谝陨蠁栴},本文將整體合金化和表面涂層技術(shù)相結(jié)合,系統(tǒng)地研究了合金元素和制備工藝對TiAl合金及其表面NiCoCrAlY涂層的顯微組織、力學(xué)性能、抗熱震性能和高溫抗氧化性能的影響,深入地分析了涂層-合金體系的失效機(jī)理,得出以下研究結(jié)果:合金元素V、B和Y對Ti-44Al-6Nb-1Cr合金在900oC下的氧化行為有很大影響。2 at.%V的添加促進(jìn)了揮發(fā)性V₂O₅的生成,加快了氧和金屬離子的反應(yīng)速率,使氧化膜中形成了大量TiO₂和Al₂O_3<... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：150 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景與目的
    1.2 TiAl基合金的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 TiAl基合金的發(fā)展
        1.2.2 TiAl合金的應(yīng)用及存在問題
    1.3 TiAl合金的高溫氧化
        1.3.1 TiAl合金的氧化機(jī)理
        1.3.2 影響TiAl合金抗氧化性的因素
    1.4 TiAl合金高溫氧化防護(hù)的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 合金化
        1.4.2 涂層防護(hù)
    1.5 MCrAlY涂層的制備技術(shù)
    1.6 MCrAlY涂層的退化
        1.6.1 MCrAlY涂層的氧化
        1.6.2 MCrAlY涂層與基體的互擴(kuò)散
        1.6.3 擴(kuò)散障的發(fā)展
    1.7 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 試驗材料及方法
    2.1 試驗材料
        2.1.1 基體材料
        2.1.2 涂層材料
    2.2 涂層制備
        2.2.1 等離子噴涂
        2.2.2 激光熔敷
    2.3 涂層組織及性能測試
        2.3.1 顯微組織及相分析
        2.3.2 納米壓痕試驗
        2.3.3 室溫拉伸試驗
        2.3.4 顯微硬度試驗
        2.3.5 高溫氧化試驗
        2.3.6 熱震試驗
第3章 TiAl基合金的高溫氧化行為
    3.1 引言
    3.2 鑄態(tài)TiAl基合金的顯微組織
    3.3 高溫氧化動力學(xué)
        3.3.1 氧化動力學(xué)曲線
        3.3.2 氧化速率方程
    3.4 氧化膜的組成與形貌
        3.4.1 氧化膜的相組成
        3.4.2 氧化膜的形貌
    3.5 V、B和 Y元素對氧化行為的影響機(jī)理
        3.5.1 氧化熱力學(xué)分析
        3.5.2 V、B和 Y元素對氧化行為的影響
    3.6 本章小結(jié)
第4章 NiCoCrAlY涂層對TiAl基合金組織和性能的影響
    4.1 引言
    4.2 等離子噴涂NiCoCrAlY涂層的組織分析
        4.2.1 等離子噴涂NiCoCrAlY涂層的形貌
        4.2.2 等離子噴涂NiCoCrAlY涂層的相組成
    4.3 NiCoCrAlY/TiAl體系的氧化行為
        4.3.1 氧化動力學(xué)曲線
        4.3.2 氧化膜的組成和形貌
    4.4 NiCoCrAlY/TiAl體系的互擴(kuò)散行為
        4.4.1 基體-涂層界面的組織分析
        4.4.2 擴(kuò)散動力學(xué)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 Ta和 Mo元素對NiCoCrAlY涂層組織與性能的影響
    5.1 引言
    5.2 Ta和 Mo對 NiCoCrAlY涂層組織的影響
        5.2.1 涂層的形貌
        5.2.2 涂層的相組成
    5.3 涂層的顯微硬度
    5.4 Ta和 Mo對 NiCoCrAlY涂層性能的影響
        5.4.1 涂層的結(jié)合強(qiáng)度
        5.4.2 涂層的高溫抗氧化性能
        5.4.3 涂層的抗熱震性能
    5.5 本章小結(jié)
2O₃增韌NiCoCrAlY激光熔敷涂層的組織與性能">第6章 Sm₂O₃增韌NiCoCrAlY激光熔敷涂層的組織與性能
    6.1 引言
    6.2 激光熔敷NiCoCrAlY涂層的組織分析
        6.2.1 激光熔敷NiCoCrAlY涂層的形貌
        6.2.2 激光熔敷NiCoCrAlY涂層的相組成
2O₃涂層的組織分析">    6.3 激光熔敷NiCoCrAlY-xSm₂O₃涂層的組織分析
2O₃涂層的形貌">        6.3.1 激光熔敷NiCoCrAlY-xSm₂O₃涂層的形貌
2O₃涂層的相組成">        6.3.2 激光熔敷NiCoCrAlY-xSm₂O₃涂層的相組成
2O₃）涂層的抗氧化性能">    6.4 激光熔敷NiCoCrAlY（xSm₂O₃）涂層的抗氧化性能
        6.4.1 氧化動力學(xué)
        6.4.2 氧化膜的相組成
        6.4.3 氧化膜的形貌
        6.4.4 涂層氧化后的截面形貌
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
本文主要創(chuàng)新點
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2932145