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)動機壓氣機葉片工作溫度的提高,為提高葉片的服役穩(wěn)定性及延長其使用壽命,采用電弧離子鍍沉積技術在壓氣機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GB/T13303-91《鋼的抗氧化性能測定方法》和HB5258-2000《鋼及高溫合金的抗氧化性測定試驗方法》標準,對制備了涂層和未制備涂層的試樣進行了同爐高溫氧化試驗,高溫氧化試驗溫度為750℃,時間為200h。對試驗數(shù)據進行了分析處理,

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

3、體與T0.5Al0.5N層之間的過渡層的設計有效的提高了涂層和基體間的結合力。高溫氧化試驗數(shù)據表明,經750℃200小時氧化后,(Ti,Al)N涂層厚度無明顯變化,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。氧化動力學曲線符合氧化動力學拋物線規(guī)律,涂層抗氧化級別為完全抗氧化級別。作為對比,1Cr11Ni2W2MoV不銹鋼則生成了由Cr2O3與Fe2O3組成的氧化膜,在氧化50小