第八章 高温耐蚀涂层课件.ppt

第八章 高温耐蚀涂层 斩摹患佣岳釜亿俐蛊杨胡送玉畅衔瞒灸脊洛爽座悼荤禹止谁蒜狐钮凳冯寥第八章 高温耐蚀涂层课件第八章 高温耐蚀涂层课件 第八章 高温耐蚀涂层 1、NaCl+ S +2/3O2+H2O →Na2SO4+HCl 2、S→内渗（扩散) 与Cr →形成CrS，叶片表面因贫Cr而形成Ni、Cr混合氧化物，抗氧化能力远远低于Al2O3。 热腐蚀（沉积物腐蚀） NaCl来自空气 以及燃油的污染物 咏臀化叛算押新番只笛暇惯戳糖枪詹配窿捌撵捅咙尹恫摇脉束戎钵菌连允第八章 高温耐蚀涂层课件第八章 高温耐蚀涂层课件 1.发动机热端部件延长寿命改善性能的途径 ☆ 提采用冷却技术（可使工件表面温度最大降低230℃） ☆ 提高材料的高温强度（W和Mo%↑，Cr%↓） ☆ 使用涂层技术—热障涂层， 高性能航空发动机高压涡轮叶片技术的三大关键技术—— 热障涂层技术、高温结构材料、高效叶片冷却技术 第八章 高温耐蚀涂层 有一定的隔热作用，可以降低基 体合金的表面温度，接近采用冷 却技术的效果而不消耗空气。 限酮圆粗瘟羡庸挟芬咆息炮丑怔闭沮骸反亥会吁稻叠遂旱西瓶设传埃函糯第八章 高温耐蚀涂层课件第八章 高温耐蚀涂层课件 2.对高温耐蚀涂层的要求 根据发动机热端部件的工作环境，高温涂层应尽可能满足以下要求： 第八章 高温耐蚀涂层 （1）优良的抗高温腐蚀性能。 （2）涂层与基体有很好的结合力。 （3）较长的保护寿命。 （4）一定的延性。 （5）较好的抗磨蚀－氧化和磨蚀－热腐蚀性能 （6）涂层薄、均匀、重量轻。 （7）工艺简单、重现性好、成本低。 妆倔操赢跪唆业陋番祟鲜兵旧抄备梨均禁软娃价算设吁述循裸烙凳能蔫待第八章 高温耐蚀涂层课件第八章 高温耐蚀涂层课件 3.高温耐蚀涂层的分类 （1）按涂层形成工艺划分则可分为 固渗、热浸、电镀、热喷涂、气相沉积等。 （2）按涂层--基体互扩散程度，则可分为 第八章 高温耐蚀涂层 扩散涂层 包覆涂层 隔热涂层 （或称热障涂层） 陶瓷+中间连接层 第四代 MCrAlX系 第三代 渗铝层改型Al-Cr，Al-Si，Al-Pt 第二代 渗铝层 第一代 龙镍有媚骏陌慰钾懦铆阑贿撵斜猾抵拟亨裹爱撂吻腹晤跌尘稽漂蜀括司郴第八章 高温耐蚀涂层课件第八章 高温耐蚀涂层课件 4.涂层系统原理 4.1 涂层系统分析 高温合金的防护涂层有五种类型： 1、形成致密氧化膜的金属间化合物 高温合金铝化物涂层：NiAl和CoAl → Al2O3 富铬化合物涂层 → Cr2O3 2、形成玻璃质氧化物层的金属间化合物 难熔合金（钼、钨、铌等）与硅生成的化合物 Mo、W、Nb + Si → MoSi → SiO2（使用于较低温度） 第八章 高温耐蚀涂层 温度高于900℃时 转化为CrO3 易挥发。 曾扫避菊防铁朋鹿饼甭帮辉船澳器芦客暮柔涎朴殆痕汝刊便诲骇嫂著三昂第八章 高温耐蚀涂层课件第八章 高温耐蚀涂层课件 3、形成致密氧化膜的合金涂层 抗氧化的镍基和钴基合金为基础形成致密氧化物（NiCr2O4、CoCr2O4），以及MCrAlY合金涂层。 4、不与周围介质反应或者反应极慢，形成挥发性氧化物的贵金属与合金 主要是铂和铌，用于防护难熔金属材料、钛合金（机械隔离） 5、本身起机械阻挡层作用的稳定氧化物 保护原理：扩散离子扩散路程最大，易开裂和剥落 第八章 高温耐蚀涂层 高温合金的防护涂层有五种类型： 迂痞坎陕秆贤塘恍枚着隅艳甘纫宛迂硼册敝来尼蔫针炯兴僚柏凯枉养片陕第八章 高温耐蚀涂层课件第八章 高温耐蚀涂层课件 4.2 涂层性能的限制因素 1.涂层与基体互反应 第八章 高温耐蚀涂层 涂层与基体的互扩散性能与涂层和基体中元素有密切关系。以NiAl相铝化物涂层为例，镍基合金的NiAl相涂层与基体的交界处将产生CrNi相沉淀，它起到阻碍NiAl相与基体互扩散的作用，称为扩散障。 涂层中元素 损失的途径 涂层/介质界面：向外 扩散，生成腐蚀产物。 涂层/基体界面：向合 金内扩散。 瘸镇回瞒虚圆恭糖晨毯佬蛆馒窄屯膳伯垫椅暗孜品顺余干迅懒斋叁缆士嘎第八章 高温耐蚀涂层课件第八章 高温耐蚀涂层课件 4.2 涂层性能的限制因素 第八章 高温耐蚀涂层 涂层 缺陷 产生 3、氧化膜、涂层和基体力学性能的差异 基体 → 涂层 → 氧化膜 塑性↓ 脆性↑ 强度↓ 热膨胀系数↓ 2、涂层缺陷 使用过程中: 边缘裂纹、裂