γ-TiAl合金是一種優(yōu)質(zhì)的高溫結(jié)構(gòu)材料,其相對密度不到鎳基合金的50%,具有輕質(zhì)、高比強(qiáng)度、耐摩擦磨損等突出優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于航空航天等眾多工業(yè)領(lǐng)域。但由于其抗高溫氧化能力有限,使得γ-TiAl的使用范圍受到了極大的制約。為克服這一問題,本課題設(shè)計在γ-TiAl合金表面制備Al₂O₃-Y₂O₃/Al-Y復(fù)合涂層以實現(xiàn)高溫防護(hù)。本課題首先采用射頻磁控濺射技術(shù)在γ-TiAl合金表面制備出Al-Y鍍層,工藝參數(shù)為:濺射功率:200W,工作氣壓:4Pa,極間距:20mm,保溫時間:3h。然后利用射頻磁控反應(yīng)濺射技術(shù)在Al-Y鍍層表面制備Al₂O₃-Y₂O₃鍍層,設(shè)計正交試驗,分析各工藝參數(shù)（濺射功率、氧分壓、極間距和保溫時間）對涂層性能的影響。以涂層的濺射率和結(jié)合力為評價標(biāo)準(zhǔn),運用極差法分析確定最佳工藝參數(shù),最后進(jìn)行退火工藝處理,制備出Al₂O₃-Y₂O... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

γ-TiAl合金的空間結(jié)構(gòu)

圖 1.2 γ相鈦鋁合金的晶格γ-TiAl 相及其他少量的相組成，其主要特性見表能使位錯變得穩(wěn)定、堆垛層錯降低，宏觀上改善添加可以改善合金的組織性能[11]。正是由于γ-Ti溫合金在應(yīng)用上受限的不足，因此被認(rèn)為是航空航來了福音。表 1.1 主要的γ-TiAl 合金及其特性主要成分/at% Ti-47Al-W-0.5Sr 鑄造，抗蠕變Ti-47Al-Nb-Cr 鑄造，室溫塑7Al-1.5Nb-1Mn-1Cr-0.1Si-0.5B 鑄造，鍛造Ti-45Al-7.1Nb-1.0Cr-0.17O 鑄造，強(qiáng)度高Ti-47Al-Nb-Cr-1Mo-0.1B 鍛造，

圖 1.3 燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)進(jìn)口溫度的發(fā)展趨勢金存在的問題間化合物在抗高溫氧化性能方面比一般的鈦合金具有優(yōu)勢，但密的 Al2O3膜，不能滿足高溫下的使用要求。一方面，高溫氧iO2是金紅石型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)疏松，不具有保護(hù)作用；另一方面，松為氧滲透到基體提供通道。根據(jù)研究指出，在α-Ti 中氧含量量超過 1.5%時合金的力學(xué)性能會明顯下降。雖然脆性區(qū)域合金存在導(dǎo)致表面應(yīng)力集中，在受到很小的作用力下就使合金裂在空氣中暴露 150h 后，塑性會出現(xiàn)明顯的下降，拉伸試驗室，值明顯不能達(dá)到要求。研究指出，當(dāng)裂紋不斷向鈦合金內(nèi)部擴(kuò)值，延伸率的變化數(shù)值與鈦合金中富氧層的深度存在一定的比金的高溫氧化行為分別形成了結(jié)構(gòu)疏松的 TiO2層和 TiO2+Al2O3的混合物，合金

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]γ-TiAl合金表面Al-Y梯度涂層的高溫氧化與熱腐蝕性能研究[D]. 胡榮耀.南京航空航天大學(xué) 2017
[2]鈦合金抗高溫氧化涂層的制備及性能研究[D]. 楊文瀑.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[3]γ-TiAl輝光等離子Cr-W共滲層的組織結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 魏祥飛.南京航空航天大學(xué) 2013
[4]1Cr10Co3MoWVNbNB耐熱鋼表面CrN/ZrN涂層的制備與表征[D]. 王健楠.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[5]合金元素Y及離子轟擊對α-Al2O3涂層的影響[D]. 張云露.南京航空航天大學(xué) 2012



本文編號：3014085