超长时间热处理后镍-石墨封严涂层力学性能演变特性分析

预测超长服役时间后镍-石墨封严涂层的可靠性对合理维护涂层和提升航空发动机工作效率具有重要意义。首先采用热喷涂技术制备了镍-石墨涂层样品,研究了在200℃、300℃和400℃下分别热处理400 h、800 h、1 200 h、1 600 h、2 000 h后镍-石墨涂层的微观结构及力学性能演变。研究表明:热处理时间及温度对涂层的性能有很大的影响。随着热处理时间的延长,涂层的硬度呈现先增大后减小的趋势。在400℃热处理2 000 h后,涂层的表面和截面硬度达到最小值,分别为0.46 GPa和0.63 GPa。涂层的内聚强度随热处理时间的延长先降低后略有增加再降低,400℃下热处理2 000 h后达到最小值0.43 MPa。镍和石墨发生氧化、晶粒生长、残余应力释放是导致在热处理过程中镍-石墨涂层力学性能发生变化的主要原因。