無(wú)錫國(guó)勁合金有限公司*銷售高溫合金、耐蝕合金、雙相鋼等材質(zhì)板材棒料等產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)硬、價(jià)格合理。
隨著“大推重比”這一*燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展趨勢(shì)的日益明顯,渦輪葉片的工作溫度在持續(xù)升高,這必然對(duì)葉片上擔(dān)負(fù)高溫防護(hù)功能的熱障涂層金屬粘結(jié)層的服役性能提出了更高要求;然而,當(dāng)前常用的包覆型MCrAlY涂層所形成的以氧化鉻為*組分或主要組分的保護(hù)性氧化膜在高溫氧化和熱腐蝕環(huán)境中極易揮發(fā),其高溫防護(hù)性能難以滿足越來(lái)越高的服役溫度要求?？梢?jiàn),研制新型高溫防護(hù)性能更優(yōu)異的熱障涂層金屬粘結(jié)層已成為當(dāng)務(wù)之急。鑒于傳統(tǒng)鋁化物涂層憑借NiAl金屬間化合物優(yōu)異的熱穩(wěn)定性一直在高溫防護(hù)領(lǐng)域中扮演著重要角色,本文基于國(guó)23-8N圓鋼現(xiàn)貨內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析,提出采用激光熔覆技術(shù)在鎳基高溫合金表面直接制備以β-NiAl相為主要成分的NiAl涂層,并在其中引入不同含量的納米CeO2,從而進(jìn)一步改善其高溫防護(hù)性能,文中較為系統(tǒng)地分析了不同含量納米CeO2改性NiAl涂層與原始NiAl涂層（未添加納米CeO2的NiAl涂層）的微觀組織23-8N圓鋼現(xiàn)貨與顯微硬度,并從組織晶粒細(xì)化、親氧元素?cái)U(kuò)散、β-NiAl相轉(zhuǎn)變以及氧化膜生成機(jī)制等角度研究了高溫環(huán)境下納米稀土的納米/活性元素效應(yīng)對(duì)激光熔覆NiAl涂層高溫防護(hù)性能的影響。本文的重點(diǎn)研究方向及初步成果包括以下5個(gè)方面:（1）以稀釋率為評(píng)價(jià)指標(biāo),綜合熔覆層表面平整性和橫截面幾何尺寸,對(duì)GH4033表面激光熔覆Ni Al涂層的工藝參數(shù)進(jìn)行探索,分析了激光功率、掃描速度、壓片厚度等單一性工藝參數(shù)對(duì)熔覆層成形質(zhì)量的影響,并通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化獲得了本文實(shí)驗(yàn)條件下以大光斑直徑制備NiAl熔覆涂層的優(yōu)工藝參數(shù),即激光功率950W、掃描速度300mm/min、壓片厚度0.5mm。（2）通過(guò)分析不同含量納米CeO2（1.5wt.%、3 wt.%、4.5 wt.%）改性NiAl涂層及原始NiAl涂層的微觀組織（包括結(jié)晶形態(tài)、晶粒尺寸、物相組成、顯微硬度等）,初步探討了不同含量納米CeO2對(duì)NiAl涂層組織演變的影響及其規(guī)律。研究表明:納米CeO2改性NiAl涂層與原始NiAl涂層相比,其幾何形狀由典型的雙弧狀變?yōu)楸馄綘?涂層中的氣孔、偏析等缺陷消失,晶粒被細(xì)化,涂層的顯微硬度也更加均勻,涂層中主要物相成分為β-NiAl相,其中以添加3wt.%納米CeO2對(duì)涂層組織的改性效果為明顯。（3）考察了不同含量納米CeO2（1.5wt.%、3wt.%、4.5wt.%）改性NiAl涂層及23-8N圓鋼現(xiàn)貨原始NiAl涂層在1200℃高溫環(huán)境下的氧化行為。研究結(jié)果表明:相比于原始NiAl涂層,納米CeO2明顯改善了NiAl涂層的抗氧化性能,其親氧元素的擴(kuò)散速度亦遠(yuǎn)小于原始NiAl涂層。等溫氧化100h后,氧化膜與涂層的界面處未見(jiàn)明顯疏松,而且此時(shí)氧化膜基本上由Al2O3構(gòu)成。從氧化動(dòng)力學(xué)曲線可以看出,加入3wt.%納米CeO2的NiAl涂層的氧化增重為平緩,即加入3wt.%納米CeO2的NiAl涂層的抗氧化性能好,這與其對(duì)涂層組織的影響是一致的。（4）考察了不同含量納米CeO2（1.5wt.%、3wt.%、4.5wt.%）改性NiAl涂層及原始NiAl涂層在1150℃高溫環(huán)境下的熱腐蝕行為。研究結(jié)果表明:原始NiAl涂層經(jīng)過(guò)80h熱腐蝕后,涂層表面出現(xiàn)了一定程度的疏松現(xiàn)象,涂層表面氧化膜已經(jīng)基本脫落,涂層內(nèi)腐蝕嚴(yán)重;而添加CeO2后,涂層表面形成了以α-Al2O3-Cr2O3為主的固溶氧化物體系,涂層內(nèi)腐蝕的深度減小,其表面無(wú)明顯的脫落和隆起。本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示3wt.%納米CeO2改性后的NiAl涂層具備較好的抗熱鹽腐蝕性能。（5）考察了不同含量納米CeO2（1.5wt.%、3wt.%、4.5wt.%）改性NiAl涂層及原始NiAl涂層在1000℃高溫環(huán)境下的熱震行為。研究結(jié)果表明:原始NiAl涂層經(jīng)過(guò)30次熱震循環(huán)后,其表層以及涂層與基體的界面處均出現(xiàn)了裂紋,而納米CeO2改性后的NiAl涂層在界面處無(wú)明顯裂紋,其表層裂紋也很少,可見(jiàn)納米稀土通過(guò)改善涂層組織進(jìn)而大大抑制了涂層熱沖擊裂紋的形成。本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示3wt.%納米CeO2改性后的NiAl涂層具備較好的抗熱震性能。
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