NiCrAlYSi-h-BN高溫封嚴涂層的制備及性能研究.pdf

1、隨著航空發(fā)動機性能不斷地提高,對發(fā)動機部件的各方面性能提出了更高要求?？赡ズ姆鈬劳繉幼鳛樘岣甙l(fā)動機綜合性能的重要組成部分，一直是航空發(fā)動機研究領(lǐng)域的重要研究方向之一。
　　本文針對封嚴涂層不斷提高的工作溫度需求和進一步系統(tǒng)了解封嚴涂層摩擦磨損和氧化過程，采用大氣等離子噴涂系統(tǒng)制備了九組不同配比的NiCrAlYSi基高溫可磨耗封嚴涂層。應(yīng)用CSM摩擦磨損試驗機、CM1612BL型高溫?zé)嵫h(huán)爐、SEM、EDS等設(shè)備和技術(shù)，測試和分析了

2、涂層的力學(xué)、摩擦磨損、高溫氧化等性能,主要研究結(jié)果如下：
　?。?）NiCrAlYSi/h-BN/聚苯酯封嚴涂層組織比較均勻,結(jié)合強度都在15MPa以上，涂層與基體結(jié)合狀態(tài)良好。當(dāng)h-BN含量從2％增加到8％，涂層的結(jié)合強度降低了30％～38％。聚苯酯含量從6％增加到13％，涂層的硬度值降低了13～15.8（HR45Y），孔隙率增大約6％～15％，結(jié)合強度下降17％～39％。
　?。?）NiCrAlYSi/h-BN/聚苯酯封

3、嚴涂層與DD6單晶合金球室溫下的平均摩擦系數(shù)大于800℃下的平均摩擦系數(shù),例如9號試樣室溫平均摩擦系數(shù)為0.897，高溫下為0.425；涂層室溫磨損機理為涂抹、磨粒磨損和輕微氧化，高溫磨損機理為切削、塑性變形、氧化和粘著磨損。
　?。?）封嚴涂層金屬基相軟化、h-BN的潤滑作用和高溫下生成具有自潤滑性的氧化物是封嚴涂層在高溫下摩擦系數(shù)較低的主要原因。h-BN和聚苯酯摻量的增加都能有效降低涂層的磨損，減少對偶件的磨損，并且封嚴涂層在

4、高溫下具有更好的可磨耗性能。
　?。?）隨著1100℃恒溫氧化的進行，NiCrAlYSi/h-BN/聚苯酯可磨耗封嚴涂層表面不穩(wěn)定的NiO、尖晶石相逐漸剝落或被取代，形成以內(nèi)層Cr2O3+外層NiCr2O4，并且富集Y、Si元素的比較致密、連續(xù)的氧化膜。涂層內(nèi)部孔隙與涂層表面的氧化過程中不同，孔隙周圍形成了外層Cr2O3+內(nèi)層（Cr，Al）2O3的雙層結(jié)構(gòu)氧化膜，等離子噴涂過程中金屬基相區(qū)域形成的氧化鋁細脈逐漸生長成（Cr，Al）