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合金|钴基合金上热障涂层的制备及高温性能研究( 六 )



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通过研究和分析 , 主要探讨:(1)粘结层的高温抗氧化性能以及部分力学性能;(2)热障涂层系统热冲击性能 。
试验具体工艺流程如图2.1所示 。
合金基体喷涂前线切割成1063mm进行真空热处理和高温氧化试验 , 切割成25.43mm圆片用于结合强度测试 。
经超声波清洗5min , 低温烘干后 , 采用24#棕刚玉进行表面喷砂处理后 , 在经过酒精超声波清洗后烘干 , 用于喷涂 。
粘结层的制备工艺非常成熟 , 本试验主要对涂层结合强度 , 显微硬度和高温性能进行评估 。
从调整喷涂时腔体压力和喷涂距离两个因素来 。

36、优化陶瓷层的制备工艺 , 取得LPPS制备陶瓷层最佳工艺 , 主要测试抗热冲击性能 。
基体表面处理粘结层制备LPPS陶瓷层工艺优化真空热处理力学性能高温氧化及腐蚀APS陶瓷层最佳工艺显微组织/力学性能分析制备热障涂层热冲击试验对比图2.1 涂层制备工艺和研究路线2.2.2 喷涂设备喷涂设备采用低压等离子喷涂系统 , 主要部件如下:PZTWIN-10-C送粉器 , F4喷枪 , MOTOMAN机器人 , 整个喷涂过程由机器手操作实现自动化控制 。
与APS等离子设备相比 , LPPS系统增加了真空喷涂室、粉尘过滤器、真空泵和真空控制装置 。
2.2.3 喷涂工艺优化等离子喷涂主要参数有电流、气压、主气/辅气量、喷涂时真空室的压力、喷 。

37、涂距离、送粉气以及送分率 。
这些参数对涂层的沉积率、组织性能有重要的影响 。
一般说来 , 同一种涂层的喷涂参数 , 对于不同设备会略微有些不同 。
主要参数如下表:表2.3 粘结层的转移弧及喷涂工艺参数工艺参数转移弧喷涂工艺气流量 , slpm/Ar/H2 60/4电流 , A250650动力 , KW1045气压 , KPa3060喷距 , mm100250送粉率 , g/min/15-20低压等离子喷涂基本工艺程序如下:1.样品经过厚度测量以及表面处理后 , 用夹具固定在真空室的样品台上面;2.根据样品的大小以及喷涂的材料 , 来调整机械手的喷涂路线和喷涂的距离编写程序 , 输入控制盒中;3.根据查的数据 , 确定试验的主要工艺参数 , 输入到控制 。

38、面板里;4.关闭真空室 , 开动真空系统 , 将真空室压力抽到10-2Pa后 , 充入保护性气体(氩气)至4KPa , 采用转移弧对样品进行表面电清洁以及预热(大约200)完毕 , 再继续充入氩气到合适的压力后 , 用机械手执行程序来进行喷涂操作;5.等到机械手程序执行完毕后 , 关闭掉喷枪 , 将真空室再一次抽到真空以后 , 再将空气放进去;等到室内外压力均衡时 , 取出样品 , 检测厚度、结合强度以及组织等 。
调整参数 , 反复试验 , 直至样品达到设计要求为止 。
记录下最佳的工艺参数 。
2.2.4 真空热处理室温(21)升温速率10/min1h40min1000 , 恒温四小时后降温3h5003h室温为了使得涂层达到均质化 , 就需要对涂层进行真空热处 。

39、理 。
部分喷涂态粘结层结合强度和高温氧化样品装入石英管 , 抽真空达到10-2Pa后封管 , 把它放到箱式电阻炉中去 , 进行高温退火 , 大约1000保温4h , 具体工艺如下:2.3 试验方法2.3.1 恒温氧化试验恒温氧化试验主要研究的是粘结层在700、850和1000的氧化性能 。
试验在箱式电阻炉中进行 , 炉温升至700、850和1000后 , 将部分的粘结层喷涂态和热处理样品放入炉中并且进行保温 , 保温过程中保持空气的供给充足 , 分别保温1、5、10、50和100h时从炉中取出样品 , 空冷至室温后进行组织观察和成分分析 。
2.3.2 热冲击试验为了考察热障涂层在苛刻热冲击条件下的抗热震性能 , 采用在电阻炉中保温 , 随后迅速投 。

40、入水中急速冷却的淬水热冲击方法评价其抗热震能力 。
当炉温升到1100 , 把热障涂层样品放入炉中保温15min后 , 直接投入水中淬水为一个循环 。
整个过程中 , 水温保持在20-30 。
当涂层剥落区域面积达到顶层表面积的2时 , 则认为涂层已经失效 。
分别记录涂层的失效次数 。
2.3.3 高温腐蚀(1)实验方法:本实验采用涂盐法 , 即用毛刷将盐溶液涂覆到试样上再进行高温腐蚀 。
(2)实验温度:本实验选择900的腐蚀温度 。
(3)实验时间:实验总时间为100小时 , 分为5个周期 , 每隔20小时取出试样涂盐 。
(4)试样数量:每个实验点需试样3个 , 共5个实验点.需要15个试样 。
(5)试样大小:试样尺寸约为20mm20mm1.5mm( 。

41、其中厚度略大于1.5毫米) 。
(6)盐溶液的选择:近年来由于能源紧张 , 迫使工业采用较低级的燃料 , 燃料的燃烧产物中含有Na2SO4、V2O5或其他盐类 。


稿源:(未知)

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