针对6082铝合金的磨损、腐蚀、掉块等损伤,采用CMT(Cold metal transfer)电弧增材再制造技术和自主研发的Al-Si-Cr-Er丝材在其表面制备了单层多道、多层单道及多层多道成形层。综合运用金相显微镜、扫描电子显微镜、万能力学实验机、电...针对6082铝合金的磨损、腐蚀、掉块等损伤,采用CMT(Cold metal transfer)电弧增材再制造技术和自主研发的Al-Si-Cr-Er丝材在其表面制备了单层多道、多层单道及多层多道成形层。综合运用金相显微镜、扫描电子显微镜、万能力学实验机、电化学工作站等分析成形层微观组织并评价其力学及电化学等综合性能。结果表明:成形层平滑光亮,焊道和焊道之间搭接平整紧密,无气孔、热裂纹、咬边、焊瘤等缺陷,Cr及稀土元素Er的加入,有效抑制了晶粒长大,促进了成形组织细化。相较于通用ER4043丝材,Al-Si-Cr-Er成形层的平均抗拉强度达228.7 MPa,最高延伸率达13.5%,微孔聚集形韧窝断裂是其主要失效机制;自腐蚀电位提高了约0.2 V,自腐蚀电流密度降低了一个数量级,成形组织的细化和杂质元素含量的降低是其耐腐蚀性能提升的主要原因。展开更多
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
文摘针对6082铝合金的磨损、腐蚀、掉块等损伤,采用CMT(Cold metal transfer)电弧增材再制造技术和自主研发的Al-Si-Cr-Er丝材在其表面制备了单层多道、多层单道及多层多道成形层。综合运用金相显微镜、扫描电子显微镜、万能力学实验机、电化学工作站等分析成形层微观组织并评价其力学及电化学等综合性能。结果表明:成形层平滑光亮,焊道和焊道之间搭接平整紧密,无气孔、热裂纹、咬边、焊瘤等缺陷,Cr及稀土元素Er的加入,有效抑制了晶粒长大,促进了成形组织细化。相较于通用ER4043丝材,Al-Si-Cr-Er成形层的平均抗拉强度达228.7 MPa,最高延伸率达13.5%,微孔聚集形韧窝断裂是其主要失效机制;自腐蚀电位提高了约0.2 V,自腐蚀电流密度降低了一个数量级,成形组织的细化和杂质元素含量的降低是其耐腐蚀性能提升的主要原因。
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。