炮钢表面电火花沉积NiCrAlY涂层的氧化行为
2021-09-14朱春明
沈阳理工大学学报 2021年3期
王 曦,朱春明,金 浩,,马 强,张 雷
(1.沈阳理工大学 装备工程学院,沈阳110159;2.重庆长安工业(集团)有限责任公司,重庆 401120;3.北方华安工业集团有限责任公司,黑龙江 齐齐哈尔 161046)
Cr-Ni-Mo系合金钢的力学性能优异,具有较长的疲劳寿命,被广泛应用于大口径火炮身管。随着弹丸初速和射程的增加,火炮身管内膛的烧蚀会越来越严重,其烧蚀寿命变短,因此火炮身管的烧蚀成为制约新一代火炮发展的瓶颈问题。现已有许多控制烧蚀的方法,如发射药中添加缓蚀剂、改善弹带结构、采用高熔点衬管、内膛施加耐烧蚀涂层等。这些方法都能缓解身管的烧蚀,但都不能从根本上解决身管的烧蚀问题[1-3]。
目前电镀Cr技术是应用最为广泛的身管内膛延寿技术,但电镀硬Cr涂层内部存在固有的裂纹缺陷,该缺陷在高温、高压火药气体的作用下会迅速扩散、交联,导致火药气体沿裂纹直至炮钢基体,造成Cr涂层的大面积剥落,进而使身管内膛的烧蚀愈加严重。同时电镀Cr技术的废液中含有对人体有害的离子,处理成本较高。与电镀Cr技术相比,电火花沉积技术是一种无污染的绿色环保技术,且其沉积的涂层与基体形成牢固的冶金结合,抗剥落能力强。同时电火花沉积技术还具有设备价格相对低廉、容易操作等诸多优点[4-5]。
NiCrAlY涂层不仅具有良好的力学性能,还具有优异的抗高温腐蚀性能,因而被广泛应用于发动机、燃气轮机叶片的表面涂层防护[6-7]。氧化是身管内膛烧蚀中的一种典型现象,本文采用电火花沉积技术在炮钢表面沉积NiCrAlY涂层,研究其在900℃空气中的高温氧化行为。……
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