鎳基單晶高溫合金具有優(yōu)良的高溫力學(xué)性能,而MCrAlY涂層具有優(yōu)異的抗高溫腐蝕性能。二者結(jié)合在一起可以大幅度的提高先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)葉片的使用溫度,進(jìn)而提高其效率。然而,在高溫下MCrAlY涂層與單晶高溫合金基體的互擴(kuò)散不但使MCrAlY涂層的使用壽命大幅度降低；而且,在涂層與基體間形成的二次反應(yīng)區(qū)會(huì)明顯降低單晶高溫合金的蠕變斷裂壽命。在涂層與基體間施加擴(kuò)散障來阻擋互擴(kuò)散是解決這一問題的有效途徑,而活性擴(kuò)散障既有良好的阻擴(kuò)散效果又能和涂層與基體保持良好的結(jié)合力。本文采用電子束物理氣相沉積技術(shù)（EB-PVD）在鎳基單晶高溫合金多弧離子鍍（MAIP） NiCrAlY涂層體系中加入YSZ擴(kuò)散障。利用SEM （EDX）、XRD、EPMA和TEM等分析檢測(cè)手段,研究了NiCrAlY涂層體系的互擴(kuò)散行為、YSZ擴(kuò)散障的有效性及對(duì)NiCrAlY涂層體系氧化性能的影響。主要內(nèi)容包括：在1000℃下恒溫氧化1000h和1100℃下恒溫氧化200h,以及在950℃下循環(huán)氧化1000h和1050℃下循環(huán)氧化300h的四組試驗(yàn)中,由于NiCrAlY涂層與Rene N5基體合金的互擴(kuò)散,在涂層與基體之間從... 

【文章來源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．４甜－ＰＶＤ方法制備的禍輪葉片用熱障涂層的典型結(jié)構(gòu)ｉｗｉ??Ｆｉｇ．１．４?Ｔｙｐｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｃｒｏｓｓ－化ｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ａ?ＴＢＣ?ｂｙ?ＥＢ－ＰＶＤ?護(hù)］??

?第一章緒論??教授首次提出了化學(xué)成分呈梯度分布的ＭＣｒＡｌＹ智能涂層體系，其涂層模型如圖１．５所示??腳。智能涂層ＷＭＣｒＡｌＹ涂層為基，夕ｈ層為富Ａ據(jù)。在８０（ＴＣＷ上時(shí)，夕ｈ層能形成Ａｌ２〇３??氧化膜，涂層具有良好抗高溫氧化和熱腐蝕性；在６００？８００‘Ｃ，外層保護(hù)性差，而富Ｃｒ、??Ｓｉ中間層可形成具有保護(hù)性的＆２〇３、Ｓｉ〇２氧化膜，涂層具有較低溫度的抗氧化與熱腐蝕??性。因此，ＭＣｒＡｌＹ智能涂層可適應(yīng)環(huán)境生成Ａｌ２〇３氧化膜或Ｃｒ２〇３、Ｓｉ〇２氧化膜，從而提??供最優(yōu)的抗髙溫氧化和熱腐蝕性能。??Ａｌｕｍｉｎａ??／?Ｃｏａｔｉｎｇ?Ｊ?Ｎｃｍ－Ｐｒｏ?化?ｃｔｉｖｅ??ＨｉｇｈＡｌ，Ｃｒ?Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ????＾?？１?／?Ｉ?１?Ｐｒｏ?加。??。．?八。？?■?／?Ｌｏ巧?ｏｆ?Ｎｅｗ?Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ?Ｏｘｉｄｅ???Ｃｏａｔｉｎｇ?Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ?—＾??Ｒｉｃｈ?Ｚｏｎｅ?，?＼?Ｏｘｉｄｅ?ＣｒｆＳ＾??：?Ｉ?Ｉ?Ｒｉｃｈ?Ｚｏｎｅ??Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ?■■■?ｊ?加�！�?｜?Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ?｜＿｜＿｜?????／?Ｃｏａｔｉｎｇ?）????圖１．５智能涂層的模型［６２１??Ｆｉｇ．ｌ．?５?Ｓｍａｒｔ?ｏｖｅｒｌａｙ?ｃｏａｔｉｎｇ?ｍｏｄｅｌ?腳??１．４．５功能梯度涂層??傳統(tǒng)的涂層／基體合金界面的熱學(xué)與力學(xué)參數(shù)突變產(chǎn)生嚴(yán)重的熱失配，増加界面發(fā)生??剝落的驅(qū)動(dòng)力。功能梯度涂層組成和結(jié)構(gòu)的連續(xù)改變使體系中材料間的參數(shù)逐漸變化

圖１．８擴(kuò)散障涂層體系結(jié)構(gòu)示意圖??ｉｇ．ｌ．８?Ｓｃｈｍａｔｉｃ?ｄｒａｗｉｎｇ?ｏｆ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?出?ｆｆＵｓｉｏｎ?ｂａｒｒｉｅｒ?ｌａｙ巧?ｓｙｓｔｅｍ【ｉＫ］??與基體合金間施加擴(kuò)散障層來阻擋互擴(kuò)散的問題，各國學(xué)散障層材料的選取、制備方法Ｗ及對(duì)涂層體系氧化性能、散瞳層材料分為兩大類（金屬擴(kuò)散障和陶瓷擴(kuò)散障）來障??］在Ｎｉ基高溫合金Ｋ３８Ｇ和瓣射Ｃｏ３０Ｃｒ６Ａ１０．５Ｙ?（ｗｔ?（ｗｔ．％）后包埋滲Ａ１徐層體系之間分別瓣射離子被化和離溫合金涂層體系ＡＩ元素的擴(kuò)散及高溫氧化動(dòng)力學(xué)的影障對(duì)Ａ１元素的擴(kuò)散均有一定的阻擋作用。Ａ１元素的擴(kuò)散系，滲鉛層中Ａ１的濃度越高，Ａ１的擴(kuò)散越劇烈。在ＣｏＣ，化的阻擋作用要強(qiáng)于Ｔｉ�；瘮U(kuò)散障高溫下能夠形成較

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：2939505