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激光喷丸强化IN718高温合金抗热腐蚀机理

2021-10-25陈松玲周建忠黄舒张慧春

排灌机械工程学报 2021年10期

陈松玲,周建忠,黄舒*,张慧春

(1. 江苏大学机械工程学院,江苏 镇江 212013; 2. 南京林业大学机械电子工程学院,江苏 南京 210037)

IN718高温合金具有优异的机械性能和耐热腐蚀等性能,被广泛应用于燃气轮机、航空发动机、热熔泵泵体及阀类铸件等部件[1],这些部件的工作环境通常比较恶劣,当受到高温和盐类介质作用时会发生合金热腐蚀[2],加速部件失效.因此,IN718合金不仅要具备足够的高温机械强度,还要具有良好的抗热腐蚀性能.

近年来,一些新的材料表面处理技术展现出了良好的应用前景,如离子注入[3]、渗碳/渗氮[4]、机械喷丸[5]、激光喷丸[6]等在提升材料高温力学性能和抗热腐蚀性能方面均有不俗的表现,其中激光喷丸表面改性技术尤为突出.已有研究表明,激光喷丸在提高金属材料的抗热腐蚀性能方面是有效的[7].CAO等[8]观察了激光喷丸前后GH202合金的显微组织变化,发现激光喷丸后材料硬度和残余压应力均显著提高,同时,表面产生了大量的晶体缺陷,使元素扩散路径增加,有助于快速形成氧化膜,从而提高了GH202合金的抗热腐蚀性能.GENG等[9]研究发现,激光喷丸镍基单晶高温合金后在γ/γ′ 相中出现了有显著差异的位错结构,这些微观结构促进了保护性层状氧化膜的形成,抑制了腐蚀介质向内扩散,从而提高了镍基单晶合金的耐热腐蚀性能.GENG等[10]还研究了多次激光喷丸对镍基合金抗热腐蚀性能的影响,结果表明,与未喷丸样相比,激光喷丸样热腐蚀质量损……

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