航空用高温合金防护涂层的研制及其应用的新进展
张光业,张华,张厚安,尹何迟,郭建亭
材料导报
高温合金因其优异的高温力学性能,已被广泛用于制造航空发动机和各类燃气轮机热端部件,如涡轮机部分的工作叶片、导向热片、涡轮盘、燃烧室等部件。然而随着航空航天工业的发展,对发动机性能的要求越来越高,要使发动机具有高的推重比和大的推动力,所采用的主要措施是提高涡轮进口温度。国外20世纪70年代研制的发动机,涡轮前燃气进口温度已达1600K以上,90年代达到1850一1950K,美国在IHPTEI,计划中甚至提出:“先进概念”航空燃气涡轮发动机的涡轮进口温度,在海平面标准大气条件下,最高应达到2366K。越来越高的涡轮进口温度要求其叶片材料必须具有更高的抗高温氧化腐蚀的能力。
于是,人们开始寻求新一代的高温合金,因此定向凝固铸造、单晶铸造以及粉末冶金等新技术得到了发展,如美国HaynesInternational公司开发的Haynes242、230、214和556等,Cannon--Muskeyon公司的CMSX-4,PWA公司的PWA1487,通用公司(GE)的Alloy80o合金,日本的TIMS26(单晶)、TMP-3(超塑性)、TM02(弥散强化)等,国际镍公司发展的低膨胀系数合金4005等新型镍基合金,尽管它们在一定程度上提高了材料的高温强度或加工性能,但由于金属或合金本身熔点的固有限制,其工作温度很难有较大的提高。人们曾经对高温结构陶瓷的研究表现出浓厚的兴趣,从长远看,它有可能突破高温合金的工作极限,但由于其韧性问题始终难以解决,使得近期的应用前景渺茫。目前,最为可行的方法是在镍基合金表面涂覆防护涂层,以提高其抗高温氧化腐蚀和耐高温性能。因此,本文综述了国内外高温合金表面涂层的发展和存在的问题以及高温合金表面应用的现状。
摘要综述了高温合金防护涂层研究的发展及其应用,重.氛介绍了其制备工艺和存在的问题以及在航空航天及民用领域中的典型应用。
关键词:高温腐蚀;涂层;微晶化;梯度涂层
参考文献略
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