不同金屬基體封嚴(yán)涂層的制備與性能研究.pdf

1、封嚴(yán)涂層是在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中廣泛使用的一種功能性涂層，以降低壓縮機(jī)和渦輪葉片葉尖之間間隙，提高熱效率，降低燃料消耗。其組成粉料中多含潤(rùn)滑相，且多采用熱噴涂方法制備，因此容易導(dǎo)致封嚴(yán)涂層粉料氧化及孔隙的形成。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作或停放過(guò)程中，常處于腐蝕環(huán)境下，這就會(huì)造成封嚴(yán)涂層的腐蝕問(wèn)題。孔隙為腐蝕介質(zhì)的滲透提供了有利條件，誘發(fā)涂層內(nèi)部發(fā)生腐蝕，影響涂層的性能及飛行安全。
　　 本文采用等離子噴涂方法在GH4169基體上依次制備了NiAl

2、粘結(jié)底層和A1BN面層；采用等離子噴涂在GH907基體上制備了NiAl粘結(jié)底層，采用火焰噴涂在NiAl粘結(jié)底層上制備了NiCrAl-NiC面層。研究了實(shí)際使用過(guò)程中相互接觸材料的電偶腐蝕行為，結(jié)合極化曲線、開(kāi)路電位-時(shí)間曲線測(cè)試，分析電偶腐蝕行為。研究了封嚴(yán)涂層自身的鹽霧腐蝕行為，采用SEM、XRD分析腐蝕產(chǎn)物形貌及成分，結(jié)合極化曲線及交流阻抗分析腐蝕前后涂層耐蝕性變化情況。
　　 電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，GH4169和GH907

3、分別同NiAl涂層偶對(duì)的電偶腐蝕行為差異很大，Cr含量較少的GH907與NiAl偶對(duì)的腐蝕情形更嚴(yán)重。NiCrAl-NiC與NiAl的成分相近，二者開(kāi)路電位相差不大，電偶腐蝕等級(jí)為A級(jí)，允許偶接使用。其余三組偶對(duì)的電偶腐蝕等級(jí)很低，不允許偶接使用。封嚴(yán)涂層的孔隙和夾雜氧化物形成了一個(gè)十分復(fù)雜的電偶系統(tǒng)。位于涂層薄片邊緣的夾雜氧化物，容易成為腐蝕行為優(yōu)先選擇的場(chǎng)所，導(dǎo)致雜質(zhì)氧化物在電偶腐蝕過(guò)程中優(yōu)先腐蝕，腐蝕介質(zhì)透過(guò)邊緣孔隙逐漸向涂層內(nèi)部

4、滲透，使得涂層內(nèi)部發(fā)生局部點(diǎn)蝕。
　　 中性鹽霧腐蝕測(cè)試結(jié)果表明，AlBN的腐蝕產(chǎn)物為白色的Al2O3，在涂層表面疏松堆積，容易脫落；NiCrAl-NiC涂層的腐蝕產(chǎn)物為Al2O3和NiO，微觀形貌為細(xì)碎的絮狀結(jié)構(gòu)，NiAl涂層鹽霧腐蝕產(chǎn)物為NiO，微觀顯示出有大量裂紋，腐蝕產(chǎn)物在裂紋周?chē)逊e。極化曲線測(cè)試表明，腐蝕后AlBN涂層的腐蝕電流更大，這是由于AlBN涂層表面疏松的腐蝕產(chǎn)物容易脫落，因此反映了其真實(shí)的腐蝕情況。鹽霧腐蝕