学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示
不同金属基体封严涂层的制备与性能研究
作 者: 赵丹
导 师: 孙杰
学 校: 沈阳理工大学
专 业: 应用化学
关键词: 高温合金 封严涂层 电偶腐蚀 中性盐雾腐蚀 使用性能
分类号: TG174.44
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 53次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
内容摘要
封严涂层是在航空发动机中广泛使用的一种功能性涂层,以降低压缩机和涡轮叶片叶尖之间间隙,提高热效率,降低燃料消耗。其组成粉料中多含润滑相,且多采用热喷涂方法制备,因此容易导致封严涂层粉料氧化及孔隙的形成。在航空发动机工作或停放过程中,常处于腐蚀环境下,这就会造成封严涂层的腐蚀问题。孔隙为腐蚀介质的渗透提供了有利条件,诱发涂层内部发生腐蚀,影响涂层的性能及飞行安全。本文采用等离子喷涂方法在GH4169基体上依次制备了NiAl粘结底层和AlBN面层;采用等离子喷涂在GH907基体上制备了NiAl粘结底层,采用火焰喷涂在NiAl粘结底层上制备了NiCrAl-NiC面层。研究了实际使用过程中相互接触材料的电偶腐蚀行为,结合极化曲线、开路电位-时间曲线测试,分析电偶腐蚀行为。研究了封严涂层自身的盐雾腐蚀行为,采用SEM、XRD分析腐蚀产物形貌及成分,结合极化曲线及交流阻抗分析腐蚀前后涂层耐蚀性变化情况。电偶腐蚀实验结果表明,GH4169和GH907分别同NiAl涂层偶对的电偶腐蚀行为差异很大,Cr含量较少的GH907与NiAl偶对的腐蚀情形更严重。NiCrAl-NiC与NiAl的成分相近,二者开路电位相差不大,电偶腐蚀等级为A级,允许偶接使用。其余三组偶对的电偶腐蚀等级很低,不允许偶接使用。封严涂层的孔隙和夹杂氧化物形成了一个十分复杂的电偶系统。位于涂层薄片边缘的夹杂氧化物,容易成为腐蚀行为优先选择的场所,导致杂质氧化物在电偶腐蚀过程中优先腐蚀,腐蚀介质透过边缘孔隙逐渐向涂层内部渗透,使得涂层内部发生局部点蚀。中性盐雾腐蚀测试结果表明,AlBN的腐蚀产物为白色的Al2O3,在涂层表面疏松堆积,容易脱落;NiCrAl-NiC涂层的腐蚀产物为Al2O3和NiO,微观形貌为细碎的絮状结构,NiAl涂层盐雾腐蚀产物为NiO,微观显示出有大量裂纹,腐蚀产物在裂纹周围堆积。极化曲线测试表明,腐蚀后AlBN涂层的腐蚀电流更大,这是由于AlBN涂层表面疏松的腐蚀产物容易脱落,因此反映了其真实的腐蚀情况。盐雾腐蚀后NiCrAl-NiC和NiAl涂层的腐蚀电流降低、极化电阻增大,主要原因是腐蚀产物在涂层表面堆积,造成涂层耐蚀性增大的假象。交流阻抗测试表明,AlBN涂层腐蚀后的电荷转移电阻较低,耐蚀性降低。NiCrAl-NiC和NiAl涂层表面有大量腐蚀产物堆积,阻碍腐蚀介质进入涂层孔隙内部,导致电荷转移电阻增大。
|
全文目录
摘要 6-8 Abstract 8-13 第1章 绪论 13-31 1.1 研究背景 13-14 1.2 热喷涂技术概述 14-17 1.2.1 热喷涂方法及特点 14-15 1.2.2 热喷涂技术在航空工业中的应用 15-17 1.3 封严涂层技术及发展现状 17-24 1.3.1 封严涂层组成 18 1.3.2 封严涂层的性能 18-21 1.3.3 中、低温封严涂层 21-22 1.3.4 高温封严涂层 22-24 1.4 航空发动机用热喷涂涂层的腐蚀研究 24-25 1.5 电偶腐蚀技术概述 25-29 1.6 研究目的和主要内容 29-31 1.6.1 研究目的及意义 29 1.6.2 研究内容 29-31 第2章 实验部分 31-43 2.1 实验药品 31 2.2 实验仪器 31-32 2.3 实验材料 32-34 2.3.1 基体材料 32-33 2.3.2 涂层材料 33-34 2.4 涂层制备工艺 34-36 2.4.1 前处理工艺 34 2.4.2 喷涂工艺 34-36 2.5 封严涂层的电偶腐蚀实验 36-40 2.5.1 电偶腐蚀体系的设计 36-38 2.5.2 实验方法 38-39 2.5.3 电偶腐蚀实验数据处理 39-40 2.6 封严涂层的中性盐雾腐蚀实验 40-42 2.6.1 实验方法 40-42 2.7 封严涂层的使用性能研究 42-43 2.7.1 结合强度测试 42 2.7.2 抗热震性测试 42 2.7.3 硬度测试 42-43 第3章 封严涂层的电偶腐蚀性能分析 43-60 3.1 电偶腐蚀实验结果 43-55 3.1.1 GH4169 基体/NiAl 涂层电偶腐蚀 43-46 3.1.2 AlBN 涂层/NiAl 涂层电偶腐蚀 46-48 3.1.3 GH907 基体/NiAl 涂层电偶腐蚀 48-52 3.1.4 NiCrAl-NiC 涂层/NiAl 涂层的电偶腐蚀 52-55 3.2 极化曲线分析 55-56 3.3 开路电位-时间曲线分析 56-57 3.4 涂层组成的截面形貌 57-58 3.5 小结 58-60 第4章 封严涂层的中性盐雾腐蚀结果与分析 60-76 4.1 盐雾腐蚀宏观形貌 60-62 4.2 盐雾腐蚀 SEM 形貌及 EDS 能谱 62-65 4.3 腐蚀产物的 XRD 分析 65-67 4.4 电化学测试结果 67-74 4.4.1 极化曲线分析 67-69 4.4.2 交流阻抗分析 69-74 4.5 小结 74-76 第5章 封严涂层的使用性能分析 76-78 5.1 结合强度分析 76 5.2 抗热震性能分析 76-77 5.3 硬度分析 77-78 结论 78-80 参考文献 80-89 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果 89-90 致谢 90-91
|
相似论文
- AZ91D镁合金微弧氧化陶瓷膜制备及其电偶腐蚀性能,TG174.453
- 基于有限元方法的镍基高温合金拉削性能研究,TG132.32
- 脉冲电流处理对GH3044合金碳化物析出行为的影响,TG132.32
- 非调质塑料模具钢生产工艺及使用性能的研究,TG335
- GH600热变形行为及显微组织分析,TG132.32
- 汽轮机用GH80A合金的组织稳定性与动态再结晶行为研究,TG132.32
- Ti对含Re镍基单晶高温合金组织及性能的影响,TG132.32
- 海水管系材料电偶腐蚀及电绝缘控制技术研究,TB304
- 云南高原山区农村公路养护技术研究,U418.4
- 高密度电脉冲处理对镍基高温合金组织及性能的影响,TG132.32
- 镍基高温合金GH4169的切削力与刀具磨损试验研究,TG506
- 刀片形状及乳化液处理对GH4169切削加工性的影响,TG506
- 38DD350型电解槽钛板及钢板腐蚀原因分析及密封条设计,TG174
- 铝硅封严涂层热稳失效机理分析,V263
- 基于灰色理论的路面使用性能预测及路网养护策略研究,U418.2
- 长万高速公路沥青路面使用性能研究,U416.217
- 高速公路路基路面早期病害检测及处治技术研究,U418
- 吉林油田含CO_2气井腐蚀与防护技术研究,TE983
- 高温可磨耗封严复合涂层的制备及性能研究,TG174.4
- 不锈钢SMA连接及原油除水除沙体系腐蚀问题研究,TG171
- 结构内部排水条件对沥青路面使用性能的影响,U416.217
中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属腐蚀与保护、金属表面处理 > 腐蚀的控制与防护 > 金属表面防护技术 > 金属复层保护
© 2012 www.xueweilunwen.com
|