1Cr11Ni2W2MoV不锈钢上梯度纳米(Ti2cAl)N涂层的抗高温氧化性能分析

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1、一哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)．≥窆日期：W?年占月／V日学位论文授权使用声明．·本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈

2、尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。f本论文(留在授予学位后即可口在授予学位12个月后口解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字)：孓一睡导师(签字)：杨瑚和日期：1-f年‘月厂f日五f年占月／阳，J，J{叫11lCrl1Ni2W2MoV不锈钢上梯度纳米(n，A1)N涂层的抗高温氧化性能研究摘要随着航空发动机压气机叶片工作温度的提高，为提高叶片的

3、服役稳定性及延长其使用寿命，采用电弧离子镀沉积技术在压气机叶片上制备梯度纳米(n，A1)N涂层，叶片材料为1CrllNi2W2MoV不锈钢。依据GB／T13303．91《钢的抗氧化性能测定方法》和HB5258．2000《钢及高温合金的抗氧化性测定试验方法》标准，对制备了涂层和未制备涂层的试样进行了同炉高温氧化试验，高温氧化试验温度为750℃，时间为200h。对试验数据进行了分析处理，绘制了其氧化动力学曲线。采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪等研究其组织形貌，并着重对其抗氧化性能及氧化机制进行了深入的分析与研究，为(Ti，趾)N涂层应用于压气机叶片的防护提供了一定的理论储备和技术支持。采用反

4、复试验确定的最优工艺参数，制备出了由内向外依次为Ti、TiN、To．75仙．25N、To．6舢o．4N与To．5砧o．5N层的涂层，涂层厚度均匀，具备梯度纳米结构。涂层表面光滑致密，与基体结合性能良好。基体与To．5砧o．5N层之间的过渡层的设计有效的提高了涂层和基体间的结合力。高温氧化试验数据表明，经750℃200小时氧化后，(n，舢)N涂层厚度无明显变化，涂层表面生成一层致密的以A1203为主伴有Ti02的保护性氧化膜，氧化膜均匀致密，未出现开裂剥落等现象。氧化动力学曲线符合氧化动力学抛物线规律，涂层抗氧化级别为完全抗氧化级别。作为对比，1CrllNi2W2MoV不锈钢则生成了由Crz

5、03与Fe203组成的氧化膜，在氧化50小时时，氧化膜就出现明显剥落。其氧化动力学曲线符合氧化动力学抛物线规律，抗氧化级别为抗氧化级别。涂层制备过程中生成的熔滴对涂层的抗氧化性能影响很小。研究结果表明，(n，A1)N涂层在750℃下经历200小时高温氧化后依然具有良好的综合性能，能够满足压气机叶片的实际工程需要。关键词：1Crl1Ni2W2MoV不锈钢；电弧离子镀；(Ti，A1)N涂层；抗高温氧化性能，1Crl1Ni2W2MoV不锈钢上梯度纳米(n，A1)N涂层的抗高温氧化性能研究AbstractConcerningtheoperatingtemperatureofaero—enginec

6、ompressorblades，gradientnano(Ti，A1)Ncoatingwasdepositedon1Ni2W2MoVstainlesssteelforaero·enginecompressorbladesbyarcionplatinginordertoimprovethestabilityoftheleafandextenditsservicelife．AccordingtothestandardsGB／T13303—91andHB5258-2000，wetreatedsampleswithandwithoutcoatingathightemperature(750℃／20

7、0hinair)inthesamestove．Thenweanalyzedthetestdataanddrewtheoxidationkineticcurve．TheorganizationandmorphologyofthesampleswereobservedusingSEM，EDSandXRDinstrument．Furthermore，wefocusonitspropertyofoxidantresistanta