NiCrAlY和鎂合金涂層的力學(xué)性能與疲勞性能研究.pdf

1、航空飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片常處在高溫、高壓、振動(dòng)等惡劣環(huán)境下工作，此外還伴隨著腐蝕和磨損的問(wèn)題，這些苛刻的條件使得飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的服役壽命大大縮短，其中由振動(dòng)引起的疲勞破壞是葉片主要失效形式之一。從表面工程的角度來(lái)看，表面失效的形式有磨損、腐蝕、和高溫氧化等失效形式。一般情況下，表面失效形式是不可避免的，它會(huì)引起葉片的形狀尺寸的變化，降低發(fā)動(dòng)機(jī)性能和效率，表面失效的發(fā)展最終還有可能會(huì)導(dǎo)致整體失效。因此，研究針對(duì)薄壁構(gòu)件采用合理的被動(dòng)抑振方法來(lái)減

2、小振動(dòng)應(yīng)力帶來(lái)的損傷及改善表面質(zhì)量有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文將研究薄板表面合金類(lèi)阻尼涂層的制備、表征及制備工藝參數(shù)對(duì)涂層力學(xué)性能、疲勞性能的影響。
　　首先，利用電弧離子鍍膜機(jī)在不銹鋼基片上制備了多組不同工藝參數(shù)NiCrAlY和鎂合金涂層。根據(jù)兩種合金各自的材料特性，通過(guò)改變制備涂層過(guò)程中的靶電流以及基片負(fù)偏壓這些工藝參數(shù)，得到了具有不同表面特征的涂層。通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析(EDS)這些測(cè)試手段，得到了涂層相應(yīng)的形

3、貌圖樣以及化學(xué)成分。通過(guò)納米壓痕儀和納米劃痕儀等檢測(cè)手段，得到了涂層相應(yīng)的硬度、彈性模量以及膜基結(jié)合力等力學(xué)性能參數(shù)。通過(guò)對(duì)測(cè)試結(jié)果的討論分析，得到不同工藝參數(shù)對(duì)涂層的形貌，力學(xué)性能的影響規(guī)律。
　　其次，本文還利用有限元分析軟件(ANSYS14.5)對(duì)金屬涂層接觸疲勞性能進(jìn)行了研究。利用建模軟件建立起了基片、涂層及接觸體的三維模型，然后導(dǎo)入有限元分析軟件。利用有限元分析軟件的接觸模塊對(duì)三維模型進(jìn)行了網(wǎng)格劃分、邊界條件的設(shè)置、載荷