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文檔簡介
1、Co-Cr-W、Co-Cr-Mo與K4208合金是航空發(fā)動機(jī)渦輪轉(zhuǎn)子葉片鋸齒冠上常用的耐磨涂層材料,航空發(fā)動機(jī)性能提升的客觀現(xiàn)實要求其在高溫、重載、高頻振動環(huán)境下工作。然而,工作面涂敷耐磨材料的航空發(fā)動機(jī)渦輪轉(zhuǎn)子葉片葉冠在工作過程中經(jīng)常因磨損問題而發(fā)生早期失效,嚴(yán)重時會因磨損問題導(dǎo)致葉冠斷裂,對航空飛行安全造成極大影響。因此,研究這三種材料在高溫環(huán)境中的摩擦磨損性能,對比分析磨損量變化規(guī)律具有十分重要的意義。
本文以航空發(fā)動機(jī)
2、渦輪轉(zhuǎn)子葉片鋸齒冠工作面耐磨涂層為研究對象,確定了葉冠磨損的基本類型;開發(fā)了模擬航空發(fā)動機(jī)渦輪轉(zhuǎn)子葉片鋸齒冠工作面在發(fā)動機(jī)上實際工況的MM-MS500高溫微動試驗測試系統(tǒng);設(shè)計了摩擦磨損試驗組件結(jié)構(gòu);選取Co-Cr-W、Co-Cr-Mo與K4208合金粉末,在K417鎳基鑄造高溫合金板材上,采用大氣等離子噴涂和鎢極氬弧堆焊工藝制備了等離子噴涂Co-Cr-W、鎢極氬弧堆焊Co-Cr-W、Co-Cr-Mo與K4208四種不同類型的摩擦磨損試
3、驗組件。
在MM-MS500高溫微動試驗測試系統(tǒng)上模擬耐磨涂層在航空發(fā)動機(jī)葉冠工作面磨損過程中的磨損形式,考察不同試驗條件下耐磨涂層材料的磨損變化量。研究了4種不同類型的摩擦磨損試樣在不同載荷、不同溫度下的微動磨損變化量,通過正交試驗分析了溫度、載荷因素對不同試樣磨損量的影響,結(jié)果表明:所考察的試驗因素對4種試樣磨損量的影響存在不同的主次關(guān)系。對等離子噴涂Co-Cr-W耐磨涂層,載荷>溫度;對氬弧堆焊耐磨涂層,溫度>載荷;對于
4、氬弧堆焊Co-Cr-W和K4208耐磨涂層,盡管溫度和載荷對磨損量均有顯著影響,但從貢獻(xiàn)率的角度看,仍是溫度>載荷。
測試了4種不同耐磨涂層的顯微硬度,硬度值均符合要求。在試驗前后觀察了4種涂層的表面形貌,并采用SEM-EDS方法進(jìn)行了能譜分析,結(jié)果表明:除磨損氧化導(dǎo)致涂層表面O元素含量增加外,涂層表面微觀形貌及其它元素含量基本未發(fā)生變化。觀察動試件涂層與基體截面的金相斷口,結(jié)果表明:涂層和基體材料的組織結(jié)構(gòu)在試驗后未發(fā)生明顯
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