MCrAlY涂层以其优异的高温抗氧化性能和力学性能,成为燃气轮机高温防护部件不可或缺的一部分,但涂层、基体和环境之间的复杂相互作用,使得某些合金元素的单一添加无法满足现有MCrAlY涂层的使役要求。采用真空悬浮熔炼法制备块状NiCoCrAl...MCrAlY涂层以其优异的高温抗氧化性能和力学性能,成为燃气轮机高温防护部件不可或缺的一部分,但涂层、基体和环境之间的复杂相互作用,使得某些合金元素的单一添加无法满足现有MCrAlY涂层的使役要求。采用真空悬浮熔炼法制备块状NiCoCrAlY合金,使用Thermocalc软件计算掺杂元素后Ni Co Cr Al Y合金的相平衡,利用X射线衍射仪(XRD)对NiCoCrAlY合金进行物相检测,利用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)研究合金的微观结构和晶粒取向,通过显微硬度、纳米压痕和压缩试验来表征其力学性能。选用优选出的合金成分制备粉体,利用HVAF喷涂技术制备涂层试样,与商用NiCoCrAlY涂层在相组成、显微组织、力学性能和耐磨性能上做对比研究。结果表明,随着Hf含量的增加,合金中晶粒尺寸增大;当Hf含量为1 wt.%时,合金的抗压强度和抗压应力得到提高;Hf含量为4 wt.%时,合金具有较高的塑性。掺杂改性后的NiCoCrAlYNbMoHfTa涂层中主相为β相;涂层显微硬度显著提高,且有着和商用NiCoCrAlY涂层相近的结合强度;相较于商用NiCoCrAlY涂层,NiCoCrAlYNbMoHfTa涂层表现出更加优异的磨损防护性能。对传统的MCr Al Y材料进行掺杂,探明Hf掺杂对NiCoCrAlY合金的力学性能影响及强化机制,所制备的涂层具有良好的力学性能和摩擦学性能。展开更多
文摘MCrAlY涂层以其优异的高温抗氧化性能和力学性能,成为燃气轮机高温防护部件不可或缺的一部分,但涂层、基体和环境之间的复杂相互作用,使得某些合金元素的单一添加无法满足现有MCrAlY涂层的使役要求。采用真空悬浮熔炼法制备块状NiCoCrAlY合金,使用Thermocalc软件计算掺杂元素后Ni Co Cr Al Y合金的相平衡,利用X射线衍射仪(XRD)对NiCoCrAlY合金进行物相检测,利用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)研究合金的微观结构和晶粒取向,通过显微硬度、纳米压痕和压缩试验来表征其力学性能。选用优选出的合金成分制备粉体,利用HVAF喷涂技术制备涂层试样,与商用NiCoCrAlY涂层在相组成、显微组织、力学性能和耐磨性能上做对比研究。结果表明,随着Hf含量的增加,合金中晶粒尺寸增大;当Hf含量为1 wt.%时,合金的抗压强度和抗压应力得到提高;Hf含量为4 wt.%时,合金具有较高的塑性。掺杂改性后的NiCoCrAlYNbMoHfTa涂层中主相为β相;涂层显微硬度显著提高,且有着和商用NiCoCrAlY涂层相近的结合强度;相较于商用NiCoCrAlY涂层,NiCoCrAlYNbMoHfTa涂层表现出更加优异的磨损防护性能。对传统的MCr Al Y材料进行掺杂,探明Hf掺杂对NiCoCrAlY合金的力学性能影响及强化机制,所制备的涂层具有良好的力学性能和摩擦学性能。
