本文關鍵詞：鈦合金可磨耗封嚴涂層的制備與性能研究

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【摘要】：可磨耗封嚴涂層是應用在透平機械中的重要涂層,是氣路閉合技術的方法之一。在機械工作時,可磨耗封嚴涂層既可以減小渦輪與葉片的距離,提高機械工作效率,又不損壞葉片。封嚴涂層粉料為多相材料,多采用熱噴涂方法制備。熱噴涂法制備封嚴涂層的特點是表面狀態(tài)不均一,有一定數(shù)量的孔隙,并且夾雜著未熔化的金屬顆粒及噴涂過程中產(chǎn)生的氧化物�？紫稌蔀楦g介質(zhì)滲入涂層內(nèi)部的通道,使涂層加速腐蝕,降低機械使用過程的安全性。本文采用等離子噴涂的方法,在TC4鈦合金基體上依次噴涂Ni Al涂層和Al BN涂層。應用電化學噪聲發(fā)研究了在使用過程中,涂層與基體、涂層與涂層之間的電偶腐蝕行為,結合電化學測試方法、掃描電鏡、金相測試及X射線衍射,對腐蝕性為、形貌及相組成等進行了研究。研究了該封嚴涂層體系鹽霧腐蝕行為,結合掃描電鏡和X射線衍射,分析腐蝕后涂層形貌及組成,采用極化曲線測試,研究鹽霧腐蝕前后涂層耐蝕性能的變化。電化學噪聲實驗結果表明:TC4鈦合金/Ni Al涂層和Ni Al涂層/Al BN涂層兩對電偶的腐蝕行為有相似也有不同。兩組電偶的腐蝕等級都是A級,屬于允許偶接使用范圍,并且陽極上的腐蝕類型均為點蝕。Ni Al涂層孔隙率在10%左右;作為陽極時,由于Ni和Al的電位不同,涂層自身存在電偶作用;腐蝕產(chǎn)物較致密,實驗結束后,腐蝕產(chǎn)物堆積在涂層表面,堵塞涂層孔隙,涂層耐蝕性能略有提高。Al BN涂層的孔隙率在20%左右;由于BN是非金屬絕緣相,作為陽極時,涂層自身沒有電偶作用;涂層的腐蝕行為與鋁類似,但是其多孔的性質(zhì)和表面性質(zhì)的復雜性又與金屬Al不同;腐蝕產(chǎn)物松散且結合力差,實驗結束后,腐蝕產(chǎn)物不易在涂層表面堆積,涂層耐蝕性能變差。噪聲電阻Rn、極化電阻Rp及電荷轉移電阻Rt具有一致性。中性鹽霧實驗表明:清洗干燥后,Ni Al涂層表面的腐蝕產(chǎn)物為Ni O,Al BN涂層表面的腐蝕產(chǎn)物為Al2O3。鹽霧腐蝕后,Ni Al涂層耐蝕性略有增加,Al BN涂層耐蝕性明顯減弱。Al BN涂層在含有大量腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中自身耐蝕能力差。
【關鍵詞】：鈦合金 封嚴涂層 電偶腐蝕 電化學噪聲 中性鹽霧腐蝕
【學位授予單位】：沈陽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.3
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第1章 緒論13-28
• 1.1 研究背景13
• 1.2 鈦及鈦合金概述13-15
• 1.2.1 鈦及鈦合金的性能及特點13-14
• 1.2.2 鈦合金的應用及發(fā)展14-15
• 1.3 熱噴涂概述15-18
• 1.3.1 熱噴涂技術的定義及分類15
• 1.3.2 熱噴涂的特點15-16
• 1.3.3 等離子噴涂的原理及特點16-18
• 1.3.4 熱噴涂技術在航空航天工業(yè)中的應用18
• 1.4 可磨耗封嚴涂層技術及研究現(xiàn)狀18-20
• 1.4.1 可磨耗封嚴涂層技術18-19
• 1.4.2 可磨耗封嚴涂層材料研究及應用現(xiàn)狀19-20
• 1.5 電偶腐蝕技術概述20-27
• 1.5.1 電偶腐蝕的定義及原理20-23
• 1.5.2 影響電偶腐蝕強度的因素23-24
• 1.5.3 電偶腐蝕的研究方法24-26
• 1.5.4 電偶腐蝕的防護措施26
• 1.5.5 封嚴涂層電偶腐蝕研究現(xiàn)狀26-27
• 1.6 本課題的研究背景、意義及內(nèi)容27-28
• 1.6.1 研究背景及意義27
• 1.6.2 研究內(nèi)容27-28
• 第2章 可磨耗封嚴涂層的制備及實驗處理方法28-39
• 2.1 驗藥品28
• 2.2 實驗儀器28-29
• 2.3 實驗材料29-31
• 2.3.1 基體材料29
• 2.3.2 涂層材料29-31
• 2.4 涂層制備工藝31-32
• 2.4.1 前處理工藝31
• 2.4.2 噴涂工藝31-32
• 2.5 封嚴涂層電偶腐蝕實驗32-37
• 2.5.1 電偶腐蝕體系設32-33
• 2.5.2 實驗方法33-35
• 2.5.3 電偶腐蝕實驗數(shù)據(jù)處理35-37
• 2.6 中性鹽霧實驗37-39
• 2.6.1 中性鹽霧實驗測試37-38
• 2.6.2 組織形貌及成分分析38-39
• 第3章 封嚴涂層的電偶腐蝕性能分析39-60
• 3.1 TC4鈦合金基體/NiAl涂層電偶腐蝕39-47
• 3.1.1 電化學噪聲分析40-42
• 3.1.2 電偶腐蝕SEM形貌42
• 3.1.3 腐蝕產(chǎn)物物相分析42-43
• 3.1.4 電化學測試分析43-47
• 3.2 AlBN涂層/NiAl涂層電偶腐蝕47-55
• 3.2.1 電化學噪聲分析48-50
• 3.2.2 電偶腐蝕SEM形貌50-51
• 3.2.3 腐蝕產(chǎn)物物相分析51
• 3.2.4 電化學測試分析51-55
• 3.3 極化曲線測試55-57
• 3.4 開路電位測試57
• 3.5 復合封嚴涂層截面形貌57-58
• 3.6 本章小結58-60
• 第4章 封嚴涂層的中性鹽霧腐蝕結果與分析60-69
• 4.1 NiAl涂層中性鹽霧腐蝕60-64
• 4.1.0 微觀形貌及物相分析60-61
• 4.1.1 電化學測試61-64
• 4.2 AlBN涂層中性鹽霧腐蝕64-68
• 4.2.0 微觀形貌及物相分析64-65
• 4.2.1.電化學測試65-68
• 4.3 本章小結68-69
• 結論69-71
• 參考文獻71-78
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果78-79
• 致謝79-80

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