鈷(Co)基粘結(jié)層合金具有優(yōu)異的耐腐蝕性能,可抵抗海上鹽霧和燃料燃燒產(chǎn)物的腐蝕,常被應(yīng)用于船舶用燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片的熱障涂層體系。但由于材料脆性大,不能高溫鍛造加工,且相關(guān)系復(fù)雜,而對(duì)相組成卻有嚴(yán)格要求,導(dǎo)致其制備難度較大,制約了該合金的廣泛應(yīng)用。為制備性能優(yōu)異的粘結(jié)層用鈷合金靶材,減少工藝探索的盲目性,本工作以CALPHAD材料設(shè)計(jì)技術(shù)為輔助手段,通過(guò)預(yù)測(cè)合金組成以及熱處理制度對(duì)靶材相組成的影響,進(jìn)行靶材制備工藝的研究。通過(guò)文獻(xiàn)搜集、整理并統(tǒng)一熱力學(xué)模型、以及重新對(duì)Si-Y二元系進(jìn)行了熱力學(xué)優(yōu)化,基本建立了 Co-Cr-Al-Ni-Si-Y熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)。針對(duì)Si-Y中部分化合物熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)短缺的不足,利用量子力學(xué)第一性原理聲子計(jì)算,獲得了所需化合物全溫度范圍內(nèi)的Gibbs自由能表達(dá)式,在此基礎(chǔ)上,對(duì)Si-Y體系進(jìn)行了熱力學(xué)優(yōu)化,重新建立了更為準(zhǔn)確的熱力學(xué)模型,為多元熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立提供了重要基礎(chǔ)。根據(jù)建立的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù),采用CALPHAD方法預(yù)測(cè)了 Co基粘結(jié)層合金中Al和Cr元素對(duì)β'相、γ相和σ相析出量的影響。結(jié)果表明:Al能夠顯著影響β'和γ的析出,且對(duì)兩相比例的影響尤為突出,...

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１熱障涂層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖［ｌ】??

相對(duì)較高的熱膨脹系數(shù)和較好的高溫穩(wěn)定性等特點(diǎn)。將它沉積在基體葉片合金的表面??以阻擋燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的部分高溫和腐蝕，從而使高溫合金承受更高的工作溫度，提??高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率和工作壽命。從圖１．２即丫２０３＾１〇２的偽二元相圖可以看出，純??Ｚｒ０２，也就是沒(méi)有添加丫２〇３時(shí)，在....

圖１．２?Ｙ２０３－Ｚｒ０２偽二元相圖⑵??近年來(lái)各國(guó)學(xué)者又探索出了許多其他晶體結(jié)構(gòu)的新型熱障涂層材料

?＿??Ｄｉｓｔａｎｃｅ??圖１．１熱障涂層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖［ｌ】??ｕ．ｉ熱障涂層材料研宂現(xiàn)狀??目前，熱障涂層（Ｔｈｅｒｍａｌ?Ｂａｒｒｉｅｒ?Ｃｏａｔｉｎｇｓ，?ＴＢＣ）材料應(yīng)用最廣泛的是含質(zhì)量分??數(shù)為?６￣８％Ｙ２０３?的?ＺｒＣｈ?（Ｙｔｔｒｉａ－ＳｔａｂｉｌｉｚｅｄＺｉｒ....

圖１．３粘結(jié)層性能與成分關(guān)系［６１??

為基體合金提供抗氧化的作用，但該薄膜的厚度會(huì)隨著工作時(shí)間的增加而增加，??最終導(dǎo)致陶瓷層與粘結(jié)層之間的應(yīng)力增大使面層脫落。不同組元粘結(jié)層材料的抗氧化??性能和抗腐蝕性能如圖１．３所示，可以看出Ｃｏ基粘結(jié)層合金的抗腐蝕性能優(yōu)于Ｎｉ??基材料，但抗氧化性能不如Ｎｉ基材料。??１＾＂?....

圖１．４?Ｎｉ基合金與Ｃｏ基粘結(jié)層合金的熱膨脹系數(shù)對(duì)比［６］??

為基體合金提供抗氧化的作用，但該薄膜的厚度會(huì)隨著工作時(shí)間的增加而增加，??最終導(dǎo)致陶瓷層與粘結(jié)層之間的應(yīng)力增大使面層脫落。不同組元粘結(jié)層材料的抗氧化??性能和抗腐蝕性能如圖１．３所示，可以看出Ｃｏ基粘結(jié)層合金的抗腐蝕性能優(yōu)于Ｎｉ??基材料，但抗氧化性能不如Ｎｉ基材料。??１＾＂?....

本文編號(hào)：4050047