本文關(guān)鍵詞：鈦合金可磨耗封嚴(yán)涂層的制備與性能研究

  更多相關(guān)文章： 鈦合金 封嚴(yán)涂層 電偶腐蝕 電化學(xué)噪聲 中性鹽霧腐蝕

【摘要】：可磨耗封嚴(yán)涂層是應(yīng)用在透平機(jī)械中的重要涂層,是氣路閉合技術(shù)的方法之一。在機(jī)械工作時(shí),可磨耗封嚴(yán)涂層既可以減小渦輪與葉片的距離,提高機(jī)械工作效率,又不損壞葉片。封嚴(yán)涂層粉料為多相材料,多采用熱噴涂方法制備。熱噴涂法制備封嚴(yán)涂層的特點(diǎn)是表面狀態(tài)不均一,有一定數(shù)量的孔隙,并且?jiàn)A雜著未熔化的金屬顆粒及噴涂過(guò)程中產(chǎn)生的氧化物。孔隙會(huì)成為腐蝕介質(zhì)滲入涂層內(nèi)部的通道,使涂層加速腐蝕,降低機(jī)械使用過(guò)程的安全性。本文采用等離子噴涂的方法,在TC4鈦合金基體上依次噴涂Ni Al涂層和Al BN涂層。應(yīng)用電化學(xué)噪聲發(fā)研究了在使用過(guò)程中,涂層與基體、涂層與涂層之間的電偶腐蝕行為,結(jié)合電化學(xué)測(cè)試方法、掃描電鏡、金相測(cè)試及X射線(xiàn)衍射,對(duì)腐蝕性為、形貌及相組成等進(jìn)行了研究。研究了該封嚴(yán)涂層體系鹽霧腐蝕行為,結(jié)合掃描電鏡和X射線(xiàn)衍射,分析腐蝕后涂層形貌及組成,采用極化曲線(xiàn)測(cè)試,研究鹽霧腐蝕前后涂層耐蝕性能的變化。電化學(xué)噪聲實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:TC4鈦合金/Ni Al涂層和Ni Al涂層/Al BN涂層兩對(duì)電偶的腐蝕行為有相似也有不同。兩組電偶的腐蝕等級(jí)都是A級(jí),屬于允許偶接使用范圍,并且陽(yáng)極上的腐蝕類(lèi)型均為點(diǎn)蝕。Ni Al涂層孔隙率在10%左右;作為陽(yáng)極時(shí),由于Ni和Al的電位不同,涂層自身存在電偶作用;腐蝕產(chǎn)物較致密,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,腐蝕產(chǎn)物堆積在涂層表面,堵塞涂層孔隙,涂層耐蝕性能略有提高。Al BN涂層的孔隙率在20%左右;由于BN是非金屬絕緣相,作為陽(yáng)極時(shí),涂層自身沒(méi)有電偶作用;涂層的腐蝕行為與鋁類(lèi)似,但是其多孔的性質(zhì)和表面性質(zhì)的復(fù)雜性又與金屬Al不同;腐蝕產(chǎn)物松散且結(jié)合力差,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,腐蝕產(chǎn)物不易在涂層表面堆積,涂層耐蝕性能變差。噪聲電阻Rn、極化電阻Rp及電荷轉(zhuǎn)移電阻Rt具有一致性。中性鹽霧實(shí)驗(yàn)表明:清洗干燥后,Ni Al涂層表面的腐蝕產(chǎn)物為Ni O,Al BN涂層表面的腐蝕產(chǎn)物為Al2O3。鹽霧腐蝕后,Ni Al涂層耐蝕性略有增加,Al BN涂層耐蝕性明顯減弱。Al BN涂層在含有大量腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中自身耐蝕能力差。
【關(guān)鍵詞】：鈦合金 封嚴(yán)涂層 電偶腐蝕 電化學(xué)噪聲 中性鹽霧腐蝕
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG174.3
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第1章 緒論13-28
• 1.1 研究背景13
• 1.2 鈦及鈦合金概述13-15
• 1.2.1 鈦及鈦合金的性能及特點(diǎn)13-14
• 1.2.2 鈦合金的應(yīng)用及發(fā)展14-15
• 1.3 熱噴涂概述15-18
• 1.3.1 熱噴涂技術(shù)的定義及分類(lèi)15
• 1.3.2 熱噴涂的特點(diǎn)15-16
• 1.3.3 等離子噴涂的原理及特點(diǎn)16-18
• 1.3.4 熱噴涂技術(shù)在航空航天工業(yè)中的應(yīng)用18
• 1.4 可磨耗封嚴(yán)涂層技術(shù)及研究現(xiàn)狀18-20
• 1.4.1 可磨耗封嚴(yán)涂層技術(shù)18-19
• 1.4.2 可磨耗封嚴(yán)涂層材料研究及應(yīng)用現(xiàn)狀19-20
• 1.5 電偶腐蝕技術(shù)概述20-27
• 1.5.1 電偶腐蝕的定義及原理20-23
• 1.5.2 影響電偶腐蝕強(qiáng)度的因素23-24
• 1.5.3 電偶腐蝕的研究方法24-26
• 1.5.4 電偶腐蝕的防護(hù)措施26
• 1.5.5 封嚴(yán)涂層電偶腐蝕研究現(xiàn)狀26-27
• 1.6 本課題的研究背景、意義及內(nèi)容27-28
• 1.6.1 研究背景及意義27
• 1.6.2 研究?jī)?nèi)容27-28
• 第2章 可磨耗封嚴(yán)涂層的制備及實(shí)驗(yàn)處理方法28-39
• 2.1 驗(yàn)藥品28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器28-29
• 2.3 實(shí)驗(yàn)材料29-31
• 2.3.1 基體材料29
• 2.3.2 涂層材料29-31
• 2.4 涂層制備工藝31-32
• 2.4.1 前處理工藝31
• 2.4.2 噴涂工藝31-32
• 2.5 封嚴(yán)涂層電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)32-37
• 2.5.1 電偶腐蝕體系設(shè)32-33
• 2.5.2 實(shí)驗(yàn)方法33-35
• 2.5.3 電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理35-37
• 2.6 中性鹽霧實(shí)驗(yàn)37-39
• 2.6.1 中性鹽霧實(shí)驗(yàn)測(cè)試37-38
• 2.6.2 組織形貌及成分分析38-39
• 第3章 封嚴(yán)涂層的電偶腐蝕性能分析39-60
• 3.1 TC4鈦合金基體/NiAl涂層電偶腐蝕39-47
• 3.1.1 電化學(xué)噪聲分析40-42
• 3.1.2 電偶腐蝕SEM形貌42
• 3.1.3 腐蝕產(chǎn)物物相分析42-43
• 3.1.4 電化學(xué)測(cè)試分析43-47
• 3.2 AlBN涂層/NiAl涂層電偶腐蝕47-55
• 3.2.1 電化學(xué)噪聲分析48-50
• 3.2.2 電偶腐蝕SEM形貌50-51
• 3.2.3 腐蝕產(chǎn)物物相分析51
• 3.2.4 電化學(xué)測(cè)試分析51-55
• 3.3 極化曲線(xiàn)測(cè)試55-57
• 3.4 開(kāi)路電位測(cè)試57
• 3.5 復(fù)合封嚴(yán)涂層截面形貌57-58
• 3.6 本章小結(jié)58-60
• 第4章 封嚴(yán)涂層的中性鹽霧腐蝕結(jié)果與分析60-69
• 4.1 NiAl涂層中性鹽霧腐蝕60-64
• 4.1.0 微觀形貌及物相分析60-61
• 4.1.1 電化學(xué)測(cè)試61-64
• 4.2 AlBN涂層中性鹽霧腐蝕64-68
• 4.2.0 微觀形貌及物相分析64-65
• 4.2.1.電化學(xué)測(cè)試65-68
• 4.3 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-71
• 參考文獻(xiàn)71-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果78-79
• 致謝79-80

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