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鋼表面濺射Ta-W涂層的燒蝕性能研究

發(fā)布時間:2021-10-05 18:04
  為提高鋼表面抗燒蝕能力,提出在鋼表面利用磁控濺射技術(shù)沉積Ta-W涂層。采用激光照射的方式研究涂層和鋼表面的耐燒蝕性能,采用掃描電鏡對燒蝕后的涂層和鋼進(jìn)行形貌觀察和成分分析。結(jié)果表明,在激光照射下,涂層和鋼材表面燒蝕區(qū)域均發(fā)生氣化、熔融凝固現(xiàn)象,涂層表面生成了以Ta和Fe為主的氧化物,并在熱應(yīng)力下形成裂紋;鋼表面在激光脈沖作用下形成了沖刷形貌。涂層的燒蝕面積和燒蝕程度均小于鋼,涂層對鋼基體起到耐燒蝕保護(hù)作用。 

【文章來源】:沈陽理工大學(xué)學(xué)報. 2020,39(02)

【文章頁數(shù)】:4 頁

【部分圖文】:

鋼表面濺射Ta-W涂層的燒蝕性能研究


Ta-W涂層表面形貌

形貌,涂層,形貌,截面


圖2為Ta-W涂層截面形貌。由圖2可見,涂層厚度約50μm,與鋼材基體結(jié)合緊密,無明顯空隙和裂紋;涂層內(nèi)部沒有孔隙和斷痕,涂層晶粒呈柱狀晶生長特征。2.2 鋼基體和涂層樣品燒蝕形貌

形貌,燒蝕,涂層,激光


圖3是脈沖能量為19.6MJ條件下涂層樣品的燒蝕形貌。由圖3可知,經(jīng)脈沖激光照射燒蝕后,涂層表面產(chǎn)生直徑約120μm的燒蝕區(qū),燒蝕區(qū)邊緣呈不規(guī)則剝落?梢,激光照射產(chǎn)生的熱量在極短時間內(nèi)將Ta-W涂層部分燒成熔融狀態(tài),同時激光的高能量使涂層下方的鋼基體氧化體積增加,基體在燒蝕區(qū)及外延部分發(fā)生形變,對涂層產(chǎn)生由內(nèi)而外的擠壓力,而且涂層在氧化后脆性增加,塑性降低,最終導(dǎo)致燒蝕區(qū)域周圍部分涂層脫落。熔融狀態(tài)的Ta-W涂層,在燒蝕結(jié)束冷凝后,呈現(xiàn)不規(guī)則的螺紋狀分布,在涂層燒蝕區(qū)域邊緣白色結(jié)晶物為穩(wěn)定態(tài)Ta2O5,燒蝕區(qū)域中黑色物質(zhì)主要成分是α-Fe,含有少量Cr、Mo等氧化物。

【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型鈦合金炮口制退器結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析[J]. 劉嘉鑫,袁軍堂,汪振華,章波,王俊飛.  兵器材料科學(xué)與工程. 2019(01)
[2]輝光滲鉭層的制備與燒蝕性能[J]. 萬軼,熊黨生,李建亮.  上海交通大學(xué)學(xué)報. 2018(07)
[3]火炮身管坡膛等離子淬火延壽[J]. 羅天放,陳榮剛,吳斌.  兵器裝備工程學(xué)報. 2018(03)
[4]大口徑厚壁火炮身管用鋼的性能與發(fā)展[J]. 呂彥,胡俊,任澤寧,黃建文,李綿.  兵器材料科學(xué)與工程. 2013(02)

博士論文
[1]電爆炸噴涂技術(shù)提高火炮身管壽命的機(jī)理研究[D]. 蔣嘯林.機(jī)械科學(xué)研究總院 2012



本文編號:3420259

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