γ-TiAl表面多弧离子镀NiCr/YSZ涂层工艺及高温腐蚀性能研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wusuowei282736
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
γ-TiAl金属间化合物具有密度小、比强度和比模量高等特点,优异的力学性能使其成为理想的轻质高温结构材料,应用前景广泛,但是γ-TiAl存在的抗高温氧化性能与耐热腐蚀性能不足等缺陷限制了其应用。基于上述问题,本课题采用多弧离子镀技术在γ-TiAl表面制备NiCr/YSZ涂层,以提高其高温性能并深入探究其高温氧化和热腐蚀机理。对NiCr/YSZ\涂层的结构进行有限元优化设计,找到了涂层厚度最优组合为NiCr层5μm,YSZ层10μm。通过改变各工艺参数进行正交试验探索,得到的多弧离子镀膜工艺最佳参数为:偏压-200V,弧电流80A,工作气压0.7Pa,腔室温度400℃。最佳工艺参数下制备的NiCr/YSZ涂层表面平坦致密,存在少量金属颗粒,厚度约15μm,与γ-TiAl基体结合良好。镀NiCr/YSZ涂层的显微硬度平均值为853.4HV0.1,约为γ-TiAl的2.77倍。热震试验表明,热震60次时,由于热震时产生很大的热应力,导致裂纹扩展很快使YSZ涂层边缘开始脱落,涂层抗热震性能较好,涂层结合强度较高。通过恒温氧化试验对比探究γ-TiAl基体、NiCr/YSZ涂层在750℃、850℃和950℃下的抗高温氧化性能。涂层试样在三种温度条件下100h氧化增重分别为7.187mg/cm2、10.572mg/cm2和17.371mg/cm2,对比γ-TiAl基,镀NiCr/YSZ涂层的高温氧化速率降低了约40%。涂层试样在750℃、850℃和950℃三种温度条件下氧化100h后表面氧化物依然是以t相为主的ZrO2,在Y2O3的稳定下,ZrO2没有发生t→m相变。表面Y2O3稳定的ZrO2有效的阻止了氧元素的向内扩散,且粘结层形成的热生长物Cr2O3连续且致密延缓了氧元素的扩散速度,整个复合涂层显著提高了基体的抗高温氧化性能。通过恒温热腐蚀(75%Na2SO4+25%NaCl)试验对比探究γ-TiAl基体、NiCr/YSZ涂层在850℃和950℃下的热腐蚀性能。结果显示,涂层试样在两种温度条件下100h热腐蚀增重分别为70.1mg/cm2和118.2mg/cm2,表面硫化物增加,疏松多孔。850℃条件下高温腐蚀100h后涂层表面氧化产物基本还是以t-ZrO2为主。而在950℃条件下YSZ中主要起稳定剂作用的Y2O3与Na2SO4反应,使Y2O3不断被消耗,出现大量t-ZrO2转变成了m-ZrO2,陶瓷层发生了体积变化产生内应力,出现裂纹扩展及少量剥落。而内部连续致密的TGO有效的阻止了熔盐物质和氧元素的扩散速度,大大提高了热障涂层的抗热腐蚀性能。
其他文献
介绍收集与整理引文数据的方法,讲解如何制作和导入参考文献题录,初步探讨NoteExpress在学位论文引文分析中的应用技术,期望能为高校图书馆文献资源利用和需求的研究提供易于
语篇分析在英译汉教学中的应用—1997年研究生入学考试英译汉题型评析赵军峰*陈胜语篇(discourse,或称text)通常指由一系列连续的话段或句子构成的语言整体,它合乎语法,语义连贯,具有一个论题结构或逻
目的对耐多药结核病患者出院后每月进行跟踪随访,提高患者治疗用药依从性。方法选取我院确诊的耐多药结核病患者65例,随机分为两组,对照组患者在出院后采用常规随访方式即出
目的探讨精细化管理对急诊非创伤性胸痛患者的分诊效果以提高急诊预检分诊的准确率。方法采用精细化管理的分诊模式对我院以非创伤性胸痛为主诉的1230例急诊患者,实施统一分诊
神经疾病是指一组由慢性进行性的中枢神经组织退行性变性而产生的疾病的总称,如运动失调的帕金森疾病(PD)、老年性痴呆的阿尔茨海默病(AD)、亨廷顿病(HD)、肌萎缩侧索硬化症(ALS)等。
目的分析治疗心肌梗死后无症状心衰患者应用阿托伐他汀的效果。方法选取我院2016年3月至2018年9月期间收治的心肌梗死后无症状患者200例进行研究对比,将200例患者分别实施不
肠道微生物与宿主机体健康息息相关。粪便微生物移植(又称为粪菌移植,fecal microbiota transplantation,FMT)通过将健康供体粪便中的完整肠道菌群移入肠道微生态失衡的患者
结合广西某高速公路的地质环境条件,介绍了该高速公路滑坡的基本特征,从地形地貌、地层、水文条件、人类活动四方面,分析了滑坡体的变形机制,并评价了该滑坡的稳定性,为滑坡
用环氧树脂把光纤光栅封装在钢片的凹槽中加以保护,把两个不锈钢片封装的光纤光栅传感器和传统的电阻应变片分别粘贴在扁钢试件上下表面的对称位置,在万能实验机上进行拉伸实
大位移井成功运行关键是井眼轨道优化设计。以大位移水平井井眼轨道设计为研究对象,给出了井眼曲线上稳斜段稳斜角计算公式,确定了大位移井轨道设计中造斜点选择原则,提供了