電弧離子鍍MCrAlY涂層的組織結構及抗高溫氧化性能研究
發(fā)布時間:2020-12-15 23:19
隨著航空業(yè)的迅猛發(fā)展,發(fā)動機的進口溫度越來越高,工作環(huán)境越來越惡劣,渦輪葉片極易在高溫環(huán)境中氧化,大大降低了葉片的使用壽命。MCrAlY涂層(M=Ni,Co或NiCo合金)是繼擴散型涂層后發(fā)展起來的第二代高溫防護涂層,具有良好的抗高溫氧化性能,可以很好的解決渦輪葉片高溫氧化失效的問題。為了進一步提高發(fā)動機的工作效率和滿足高溫的工作環(huán)境需求,向MCrAlY涂層中摻入Si、Ta和Hf等活性元素,可顯著提高涂層的抗高溫氧化性能,這方面的研究是當今國內外的一大研究熱點。電弧離子鍍技術是近些年以來制備MCrAlY涂層比較熱門的工藝技術,相比低壓等離子噴涂、磁控濺射等傳統(tǒng)制備技術,具有繞鍍性好、沉積速度快和結合力強等優(yōu)點,一直備受國內外學者的廣泛關注。本文采用電弧離子鍍技術在鎳基高溫合金DZ22B表面分別制備NiCrAlY、Ni CrAl YSi、NiCoCrAlYTa和NiCoCrAlYHfSi涂層,對涂層進行真空熱處理后,將試樣分別在1050℃、1100℃和1150℃的溫度下進行恒溫氧化200 h的抗高溫氧化實驗。通過SEM、XRD和EDS等檢測手段,對涂層熱處理前后、氧化過程中的形貌、物相和...
【文章來源】:昆明理工大學云南省
【文章頁數】:92 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
航空發(fā)動機剖面圖
我國的“飛豹”等主力戰(zhàn)機都采用國產發(fā)動機,完全擺。但新式戰(zhàn)機的首飛采用的基本還是進口發(fā)動機,航空業(yè)的高進口,這已成為我國進發(fā)航空航天強國的最大阻礙之一;谖濉睕Q定啟動“兩機”重大專項,全面實施航空發(fā)動機(如圖 1-1圖 1-2)重大項目,全力推進高端發(fā)動機的發(fā)展[1-3]。圖 1-1 航空發(fā)動機剖面圖Fig. 1-1 The profile of aircraft engine
圖 1-3 殲 20 和“太行”發(fā)動機Fig. 1-3 J-20 and "Taihang" engine高溫防護涂層的發(fā)展高溫防護涂層從出現(xiàn)到發(fā)展已歷經 60 多年頭,現(xiàn)已廣泛運用到航空、航天制造業(yè)等領域[9]。高溫防護涂層要具備良好的防護效果,必須滿足以下幾:(1)優(yōu)良的抗高溫氧化和熱腐蝕性能,在高溫環(huán)境下工作時,涂層表面氧化并生成保護性的氧化膜,防止外界氧氣的內滲,防止涂層內部被氧化起到防護的作用。(2)良好的高溫組織穩(wěn)定性,涂層在使用過程中不發(fā)生或不易發(fā)生相變形成有害相,降低涂層的穩(wěn)定和抗氧化性能。(3)涂層與基體結合良好,結合處避免形成孔洞等缺陷,缺陷的存在使
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電弧離子鍍NiCrAlYSi涂層抗高溫氧化行為[J]. 杜偉,石倩,代明江,易健宏,林松盛,侯惠君. 中國表面工程. 2018(01)
[2]MoS2-Zr復合薄膜的摩擦學性能研究[J]. 歐文敏,韋春貝,代明江,侯惠君,林松盛,邱萬奇. 表面技術. 2017(01)
[3]電弧離子鍍技術在航空工業(yè)上的應用[J]. 匡君君,姜春玉,劉宏斌. 電鍍與精飾. 2016(08)
[4]提高MCrAlY涂層抗高溫氧化性能方法的研究進展[J]. 周圣豐,劉佳,熊征,戴曉琴,李玲華,張澤忠,顧夢豪. 激光與光電子學進展. 2015(12)
[5]無氰鍍銀層高溫防變色性能初步探究[J]. 徐小江,趙晴,王春霞,于寬深,邱媛. 表面技術. 2015(11)
[6]超音速火焰噴涂MCrAlY涂層氧化性能研究[J]. 李太江,李勇,李聚濤,李巍,劉剛,米紫昊,王樂,呂品正. 中國電機工程學報. 2014(S1)
[7]NiCoCrAlYHf涂層與一種Ni基單晶高溫合金循環(huán)氧化行為研究[J]. 鐘錦巖,牟仁德,何英,何利民. 材料工程. 2013(08)
[8]電弧離子鍍NiCrAlY涂層對鎳基單晶合金熱腐蝕行為的影響[J]. 盧旭東,田素貴,王濤,朱德剛. 中國有色金屬學報. 2013(04)
[9]熱障涂層失效機理研究進展[J]. 華佳捷,張麗鵬,劉紫微,王墉哲,林初城,曾毅,鄭學斌. 無機材料學報. 2012(07)
[10]航空發(fā)動機研制全壽命管理研究及建議[J]. 劉廷毅. 航空發(fā)動機. 2012(01)
博士論文
[1]含鈦鎳基合金及電弧離子鍍涂層的高溫氧化和熱腐蝕行為[D]. 楊君寶.沈陽工業(yè)大學 2013
碩士論文
[1]真空退火處理對NiCrAlY涂層組織結構和阻尼性能的影響[D]. 靳鋒.東北大學 2013
[2]Cr2O3和CrO2納米材料的制備和物性研究[D]. 吳慕鴻.哈爾濱工業(yè)大學 2008
[3]熱處理對鎳基高溫合金組織和性能的影響[D]. 郭永安.沈陽工業(yè)大學 2007
本文編號:2919073
【文章來源】:昆明理工大學云南省
【文章頁數】:92 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
航空發(fā)動機剖面圖
我國的“飛豹”等主力戰(zhàn)機都采用國產發(fā)動機,完全擺。但新式戰(zhàn)機的首飛采用的基本還是進口發(fā)動機,航空業(yè)的高進口,這已成為我國進發(fā)航空航天強國的最大阻礙之一;谖濉睕Q定啟動“兩機”重大專項,全面實施航空發(fā)動機(如圖 1-1圖 1-2)重大項目,全力推進高端發(fā)動機的發(fā)展[1-3]。圖 1-1 航空發(fā)動機剖面圖Fig. 1-1 The profile of aircraft engine
圖 1-3 殲 20 和“太行”發(fā)動機Fig. 1-3 J-20 and "Taihang" engine高溫防護涂層的發(fā)展高溫防護涂層從出現(xiàn)到發(fā)展已歷經 60 多年頭,現(xiàn)已廣泛運用到航空、航天制造業(yè)等領域[9]。高溫防護涂層要具備良好的防護效果,必須滿足以下幾:(1)優(yōu)良的抗高溫氧化和熱腐蝕性能,在高溫環(huán)境下工作時,涂層表面氧化并生成保護性的氧化膜,防止外界氧氣的內滲,防止涂層內部被氧化起到防護的作用。(2)良好的高溫組織穩(wěn)定性,涂層在使用過程中不發(fā)生或不易發(fā)生相變形成有害相,降低涂層的穩(wěn)定和抗氧化性能。(3)涂層與基體結合良好,結合處避免形成孔洞等缺陷,缺陷的存在使
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電弧離子鍍NiCrAlYSi涂層抗高溫氧化行為[J]. 杜偉,石倩,代明江,易健宏,林松盛,侯惠君. 中國表面工程. 2018(01)
[2]MoS2-Zr復合薄膜的摩擦學性能研究[J]. 歐文敏,韋春貝,代明江,侯惠君,林松盛,邱萬奇. 表面技術. 2017(01)
[3]電弧離子鍍技術在航空工業(yè)上的應用[J]. 匡君君,姜春玉,劉宏斌. 電鍍與精飾. 2016(08)
[4]提高MCrAlY涂層抗高溫氧化性能方法的研究進展[J]. 周圣豐,劉佳,熊征,戴曉琴,李玲華,張澤忠,顧夢豪. 激光與光電子學進展. 2015(12)
[5]無氰鍍銀層高溫防變色性能初步探究[J]. 徐小江,趙晴,王春霞,于寬深,邱媛. 表面技術. 2015(11)
[6]超音速火焰噴涂MCrAlY涂層氧化性能研究[J]. 李太江,李勇,李聚濤,李巍,劉剛,米紫昊,王樂,呂品正. 中國電機工程學報. 2014(S1)
[7]NiCoCrAlYHf涂層與一種Ni基單晶高溫合金循環(huán)氧化行為研究[J]. 鐘錦巖,牟仁德,何英,何利民. 材料工程. 2013(08)
[8]電弧離子鍍NiCrAlY涂層對鎳基單晶合金熱腐蝕行為的影響[J]. 盧旭東,田素貴,王濤,朱德剛. 中國有色金屬學報. 2013(04)
[9]熱障涂層失效機理研究進展[J]. 華佳捷,張麗鵬,劉紫微,王墉哲,林初城,曾毅,鄭學斌. 無機材料學報. 2012(07)
[10]航空發(fā)動機研制全壽命管理研究及建議[J]. 劉廷毅. 航空發(fā)動機. 2012(01)
博士論文
[1]含鈦鎳基合金及電弧離子鍍涂層的高溫氧化和熱腐蝕行為[D]. 楊君寶.沈陽工業(yè)大學 2013
碩士論文
[1]真空退火處理對NiCrAlY涂層組織結構和阻尼性能的影響[D]. 靳鋒.東北大學 2013
[2]Cr2O3和CrO2納米材料的制備和物性研究[D]. 吳慕鴻.哈爾濱工業(yè)大學 2008
[3]熱處理對鎳基高溫合金組織和性能的影響[D]. 郭永安.沈陽工業(yè)大學 2007
本文編號:2919073
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