1Cr11Ni2W2MoV不銹鋼上梯度納米(Ti,Al)N涂層的抗高溫氧化性能研究.pdf

1、隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片工作溫度的提高,為提高葉片的服役穩(wěn)定性及延長(zhǎng)其使用壽命,采用電弧離子鍍沉積技術(shù)在壓氣機(jī)葉片上制備梯度納米(Ti,Al)N涂層,葉片材料為1Cr11Ni2W2MoV不銹鋼。依據(jù)GB/T13303-91《鋼的抗氧化性能測(cè)定方法》和HB5258-2000《鋼及高溫合金的抗氧化性測(cè)定試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn),對(duì)制備了涂層和未制備涂層的試樣進(jìn)行了同爐高溫氧化試驗(yàn),高溫氧化試驗(yàn)溫度為750℃,時(shí)間為200h。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析處理,

2、繪制了其氧化動(dòng)力學(xué)曲線。采用掃描電鏡、能譜儀、X射線衍射儀等研究其組織形貌,并著重對(duì)其抗氧化性能及氧化機(jī)制進(jìn)行了深入的分析與研究,為(Ti,Al)N涂層應(yīng)用于壓氣機(jī)葉片的防護(hù)提供了一定的理論儲(chǔ)備和技術(shù)支持。
　　 采用反復(fù)試驗(yàn)確定的最優(yōu)工藝參數(shù),制備出了由內(nèi)向外依次為Ti、TiN、T0.75Al0.25N、T0.6Al0.4N與T0.5Al0.5N層的涂層,涂層厚度均勻,具備梯度納米結(jié)構(gòu)。涂層表面光滑致密,與基體結(jié)合性能良好?；?/p>

3、體與T0.5Al0.5N層之間的過(guò)渡層的設(shè)計(jì)有效的提高了涂層和基體間的結(jié)合力。高溫氧化試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,經(jīng)750℃200小時(shí)氧化后,(Ti,Al)N涂層厚度無(wú)明顯變化,涂層表面生成一層致密的以Al2O3為主伴有TiO2的保護(hù)性氧化膜,氧化膜均勻致密,未出現(xiàn)開裂剝落等現(xiàn)象。氧化動(dòng)力學(xué)曲線符合氧化動(dòng)力學(xué)拋物線規(guī)律,涂層抗氧化級(jí)別為完全抗氧化級(jí)別。作為對(duì)比,1Cr11Ni2W2MoV不銹鋼則生成了由Cr2O3與Fe2O3組成的氧化膜,在氧化50小