激光工艺参数对NiCoCrAlYSi熔覆层微观组织及性能的影响
2021-08-28沈浩蔡杰吕鹏张从林李玉新关庆丰
兵工学报 2021年7期
沈浩,蔡杰,吕鹏,张从林,李玉新,关庆丰
(1.江苏大学 材料科学与工程学院,江苏 镇江 212013;2.江苏大学 先进制造与现代装备技术工程研究院,江苏 镇江 212013;3.盐城工学院 材料科学与工程学院,江苏 盐城 224051;4.中北大学 材料科学与工程学院,山西 太原 030051)
0 引言
航空发动机涡轮叶片等热端部件服役于极其恶劣的高温环境中,长期受到热应力、机械应力、高温腐蚀、高温磨损和高温氧化的交互作用,严重影响其使用寿命[1-2]。MCrAlYX(其中M=Ni、Co、Ni±Co,X=Si、Hf等)是近年来发展起来的一系列高温防护涂层体系,由于其具有良好的黏附性、高模量、高强度以及优异的耐高温氧化和耐高温腐蚀性能,不仅可以作为热障涂层中的金属过渡层[3-4],也可单独用为热端部件的包覆涂层[5-6],已广泛用于航空发动机热端部件,以及船舶、汽车、能源等其他领域[7]。但是,MCrAlYX涂层普遍存在硬度不高,摩擦磨损性能较差等问题,因长期受到粒子冲刷及摩擦作用,导致部件寿命急剧下降,严重限制了其在高温耐磨性部件上的应用。激光熔覆是一种新型的激光加工技术,通过高能量激光束同时熔化粉末与基体,并快速凝固后形成涂层,在小尺寸和形状复杂部件的涂层制备以及增材制造方面有着广阔的应用前景[8-10]。与传统的热喷涂工艺相比,采用激光熔覆技术制备的涂层组织细小致密,涂层与基体间呈现良好的冶金结合,且涂层的硬度与耐磨性均有所提高[11-12]。由于激光熔覆具有较高的温度梯度及极快的冷却速度等……
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