高溫抗腐蝕功能梯度涂層的制備及性能研究.pdf

1、本文為解決滲碳爐中存在的風(fēng)扇軸的失效問題，提出了用等離子噴涂制備工藝制備梯度復(fù)合涂層的設(shè)想。繼而對風(fēng)扇軸的失效進(jìn)行了分析、論述了高溫抗腐蝕梯度涂層的設(shè)計思想、利用了有限元分析軟件Ansys對不同工藝參數(shù)的ZrO2/NiCrAlCoY梯度涂層進(jìn)行熱應(yīng)力和殘余應(yīng)力場的模擬。在模擬的基礎(chǔ)上，采用等離子噴涂法制備了不同工藝參數(shù)的ZrO2/NiCrAlCoY梯度涂層，并利用SEM電鏡、X射線衍射儀(XRD)測定研究了不同過渡涂層的組織、相結(jié)構(gòu)、孔

2、隙率，利用拉伸實驗法、熱震法測定分析了各種涂層的結(jié)合強(qiáng)度和熱震性，最后將梯度涂層樣品裝入實際滲碳爐中進(jìn)行檢驗應(yīng)用。 分析實驗結(jié)果表明：風(fēng)扇軸的腐蝕失效是由基體滲碳、晶間腐蝕、電化學(xué)腐蝕、金屬塵化、電偶腐蝕、點蝕等機(jī)理綜合作用而引起的一種高溫腐蝕失效；對梯度涂層的熱應(yīng)力和殘余應(yīng)力場的模擬分析表明應(yīng)力最大的部位是涂層與基體的交界處和各涂層之間的界面處，且隨過渡層的層數(shù)增加，涂層的熱應(yīng)力和殘余應(yīng)力下降，表明涂層的結(jié)合力增強(qiáng)。實驗研究證