高温合金涂层断口截面分析光学图像显微镜

高温合金涂层断口截面分析图像显微镜

  同任何材料一样，当工作温度过高时，高温合金承受着化学和
机械退化。显然，初熔温度代表了高温合金可以抵挡的温度上限；
这一温度通常不高于1600K。尽管在21世纪，典型的起飞温度值已
经达到1750K，现代燃气涡轮发动机的涡轮进口温度(rIET)还在持
续增加。只有采用表面工程对部件采取保护，才能使高温合金在如
此苛刻的条件下工作成为可能。事实上，提供一种涂层并确保它们
在服役期间保留在合适的位置已经成为了燃气涡轮发动机领域中最
关键的问题；对于最先进的发动机，燃烧室和涡轮部段中的组件如
果没有涂层提供的保护会退化得非常快。因此，当高温合金基体作
为主要角色承受机械应力时，就额外需要具有机械和化学兼容性的
涂层来保护它们。
  涂层寿命和涂层对高温合金基体的提升温度作为关联坐标总结
了一些已经可利用的不同涂层技术。所谓的扩散涂层仍是表面防护
最常见的形式。例如，铝经常通过化学气相沉积技术涂覆于高温合
金表面，后续的热处理促进高温合金基体和表面富铝层的相互扩散
。由于表面含有较高浓度的铝，这种方式生产的高温合金涂层是一
个外部防护的氧化铝涂层或者氧化膜的有效形态，可以大幅提高合
金的抗氧化能力。试验结果表明在铝处理工艺之前电沉积5—10μm
厚的铂可以同时提高抗高温氧化和抗热腐蚀性。当采用这种方式处
理时，高温合金被铝化物或铂铝涂层保护；事实上，铂铝涂层经过
与其他涂层方案的比较已经成为一个工业标准。为了获得更强的抗
氧化和抗热腐蚀性，开始采用涂覆涂层，

(本文由上海光学仪器厂编辑整理提供, 未经允许禁止复制http://www.sgaaa.com)