熱震性試驗(yàn)方案

1、熱震性試驗(yàn)方案試驗(yàn)用材HG4169、GH202、GH586熱沖擊試樣尺寸40X40X 5mm,耐熱試樣尺寸20X15 ；噴涂前試樣表面采用噴砂粗化處 理，采用等離子噴涂電源，以工業(yè)用a A12O3噴涂粉末，以 NiCoCrAlY或NiCrAlY復(fù)合粉末作為底層。熱沖擊試樣采用單面噴涂，工作涂層的厚度0.3mm，熱沖擊 試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C中的水中急 冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、2的次 數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。噴涂工藝參數(shù)涂層名稱成分噴涂工藝參數(shù)功率(KW)離子氣1Ar(m3/h)離子氣1N2 (m3/h)離子氣1H2 (m3/h)送

2、粉氣N2 (m3/h)底層NiCrAlY241.50.600.5工作層A1Q (二級)281.80.50.230.5前人的研究表明；1、具有過渡層涂層的熱震性明顯高于無過渡層的涂層，;2、無論有無過渡層純的a A12O3涂層的熱震性均高于內(nèi)填有 +ZrO2、TiO2和Cr的復(fù)合涂層。3、涂層的剝落與涂層對基底層氧化的保護(hù)作用有關(guān)。4、對a A12O3+10%ZrO2涂層重熔處理熱震處理97次才發(fā)生剝 落現(xiàn)象。資料來源：閻殿然，Al O涂層陶瓷抗高溫沖擊性能研究，河北2 3試驗(yàn)方案一等離子噴涂（外涂層a Al2O3,以NiCrAlY復(fù)合粉末作 為底層）+激光重熔試驗(yàn)用材HG4169、GH202、

3、GH586熱沖擊試樣尺寸40X40X 5mm,耐熱試樣尺寸中20X15 ；噴涂前試樣表面采用噴砂粗化處 理，采用等離子噴涂電源，以工業(yè)用a A12O3噴涂粉末，以NiCrAlY 復(fù)合粉末作為底層。Y在涂層中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在1%一下?；w溫度150200C底層涂層厚度控制在5070um面涂層控制在0.150.13mm噴涂工藝參數(shù)涂層名稱成分噴涂工藝參數(shù)功率（KW）離子氣1Ar(m3/h)離子氣1N2 (m3/h)離子氣1H2 (m3/h)送粉氣N2 (m3/h)底層NiCrAlY241.50.600.5工作層A1Q （二級）281.80.50.230.51、首先確定底層噴涂工藝參數(shù)，確定合理

4、厚度大約需要試樣10塊，在確定厚度優(yōu)化參數(shù)后進(jìn)行面層噴涂工藝參數(shù)，厚度控制在5070 Um2、2、在優(yōu)化的底層試樣基體上進(jìn)行A12O3涂層最佳厚度的試驗(yàn)，大約也需要5塊;熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C中的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。3、做20塊成熟工藝的試樣塊進(jìn)行激光微沖擊處理，主要目的是改變應(yīng)力和氣孔；熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C中 的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、 2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。目標(biāo)100次4、做10塊成熟工藝的試樣塊

5、進(jìn)行激光重熔處理，同樣是為 了改變氣孔，但應(yīng)力無法釋放，但可以通過熱處理進(jìn)行應(yīng)力 釋放。熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C中 的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、 2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。目標(biāo)100次試驗(yàn)方案二等離子噴涂（外涂層ZrO2+8%Y2O3,以NiCrAlY復(fù)合粉 末作為底層）+激光重熔試驗(yàn)用材GH586熱沖擊試樣尺寸40X40X 5mm，耐熱試樣尺 寸中20X15；噴涂前試樣表面采用噴砂粗化處理，采用等離子噴 涂電源，以工業(yè)用三氧化二釔（YQ ）和穩(wěn)定的氧化鋯（ZrO2 ）噴 涂粉末，以NiCrAlY復(fù)合粉末作為底層。Zr

6、O2+8%Y2O3我們自己去買單純的（Y2O3）和穩(wěn)定的氧化錯（ZrO2）自己回 來配方。以NiCrAlY復(fù)合粉末作為底層。Y在涂層中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般 控制在1%一下。基體溫度150200C底層涂層厚度控制在5070um面涂層控制在0.150.13mm噴涂工藝參數(shù)涂層名稱成分噴涂工藝參數(shù)功率(KW)離子氣1Ar(m3/h)離子氣1N2 (m3/h)離子氣1H2 (m3/h)送粉氣N2 (m3/h)底層NiCrAlY241.50.600.5工作層(二級)281.80.50.230.51、首先確定底層噴涂工藝參數(shù)，確定合理厚度大約需要試樣20 塊，在確定厚度優(yōu)化參數(shù)后進(jìn)行面層噴涂工藝參數(shù)，厚度控制在

7、 5070um2、在優(yōu)化的底層試樣基體上進(jìn)行ZrO +8%Y O涂層最佳厚度的試22 3驗(yàn)，大約也需要5塊；熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C中 的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、 2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。3、做5塊成熟工藝的試樣塊進(jìn)行激光微沖擊處理，主要目的是 改變應(yīng)力和氣孔；熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C中 的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、 2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。目標(biāo)100次4、做10塊成熟工藝的試樣塊進(jìn)行激光重熔處理，同樣是為了改 變氣孔，但應(yīng)力無法釋放，但

8、可以通過熱處理進(jìn)行應(yīng)力釋放。熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C中的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、 2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。目標(biāo)100次試驗(yàn)方案三等離子噴涂（外涂層ZrO2+7%Y2O3,以NiCrAlY復(fù)合粉 末作為底層）+后激光沖擊試驗(yàn)用材GH586熱沖擊試樣尺寸40X40X 5mm，耐熱試樣尺 寸中20X15；噴涂前試樣表面采用噴砂粗化處理，采用等離子噴 涂電源，以工業(yè)用三氧化二釔（YQ ）和穩(wěn)定的氧化鋯（ZrO2 ）噴 涂粉末，以NiCrAlY復(fù)合粉末作為底層。75%Al2O3+20SiO2+7%Y2O3 基體溫度15020

9、0C，以NiCrAlY復(fù)合粉末作為底層。Y在涂層 中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在1%一下。底層涂層厚度控制在5070um面涂層控制在0.150.13mm噴涂工藝參數(shù)涂層名稱成分噴涂工藝參數(shù)功率（KW）離子氣1Ar(m3/h)離子氣1N2 (m3/h)離子氣1H2 (m3/h)送粉氣N2 (m3/h)底層NiCrAlY241.50.600.5工作層（二級）281.80.50.230.51、首先確定底層噴涂工藝參數(shù)，確定合理厚度大約需要試樣20 塊，在確定厚度優(yōu)化參數(shù)后進(jìn)行面層噴涂工藝參數(shù)，厚度控制在30 u m?2、在優(yōu)化的底層試樣基體上進(jìn)行73%Al2O3+20SiO2+7%Y2O3涂層1佳厚度的試驗(yàn)

10、，大約也需要10塊;熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C中的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、 2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。3、做20塊成熟工藝的試樣塊進(jìn)行激光微沖擊處理，主要目的是 改變應(yīng)力和氣孔；熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C中 的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、 2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。目標(biāo)100次4、做20塊成熟工藝的試樣塊進(jìn)行激光重熔處理，同樣是為了改 變氣孔，但應(yīng)力無法釋放，但可以通過熱處理進(jìn)行應(yīng)力釋放。熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C中

11、 的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、 2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。目標(biāo)100次試驗(yàn)方案四等離子噴涂（外涂層5wt%La2O3+ZrO2-8wt%Y2O3，以 NiCrAlY復(fù)合粉末作為底層）+后激光沖擊試驗(yàn)用材GH586熱沖擊試樣尺寸40X40X5mm，耐熱試樣尺寸中 20X15；噴涂前試樣表面采用噴砂粗化處理，采用等離子噴涂電 源，以工業(yè)用三氧化二釔（七03）和穩(wěn)定的氧化鋯（ZrO2）噴涂粉 末，以 NiCrAlY 復(fù)合粉末作為底層。2.5wt%La2O3+ZrO2-8wt%Y2O3 基體溫度150200C，以NiCrAlY復(fù)合粉末作為底層。Y在涂層 中的質(zhì)

12、量分?jǐn)?shù)一般控制在1%一下。2.5wt%La2O3為納米粉末。底層涂層厚度控制在5070um面涂層控制在0.150.13mm噴涂工藝參數(shù)涂層名稱成分噴涂工藝參數(shù)功率(KW)離子氣1Ar(ms/h)離子氣1N (ms/h)離子氣1H (ms/h)送粉氣N (ms/h)底層NiCrAlY241.520.62020.5工作層(二級)281.80.50.230.51、首先確定底層噴涂工藝參數(shù)，確定合理厚度大約需要試樣20 塊，在確定厚度優(yōu)化參數(shù)后進(jìn)行面層噴涂工藝參數(shù)，厚度控制在 5070 Pm2、在優(yōu)化的底層試樣基體上進(jìn)行2.5wt%La2O3+ZrO2+8wt%Y2O3涂層最佳厚度的試驗(yàn)，大約也需要2

13、0塊;熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C中的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、 2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。4、做5塊成熟工藝的試樣塊進(jìn)行高溫回火處理，中速升溫，到900 C，保溫1小時，隨爐冷卻。3、做5塊成熟工藝的試樣塊進(jìn)行激光微沖擊處理，主要目的是 改變應(yīng)力和氣孔；熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C中的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。目標(biāo)100次4、做10塊成熟工藝的試樣塊進(jìn)行激光重熔處理，同樣是為了改 變氣孔，但應(yīng)力無法釋放，但可以通過熱處理進(jìn)行

14、應(yīng)力釋放。熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C中的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、 2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。目標(biāo)100次試驗(yàn)方案五激光沖擊+等離子噴涂（外涂層 5wt%La2O3+ZrO2-8wt%Y2O3，以 NiCrAlY 復(fù)合粉末作為底層）+ 后激光沖擊處理試驗(yàn)用材GH586熱沖擊試樣尺寸40X40X5mm，耐熱試樣尺寸中 20X15；噴涂前試樣表面采用噴砂粗化處理，采用等離子噴涂電 源，以工業(yè)用三氧化二釔（七03）和穩(wěn)定的氧化鋯（ZrO2）噴涂粉 末，以 NiCrAlY 復(fù)合粉末作為底層。2.5wt%La2O3+ZrO2-8w

15、t%Y2O3 基體溫度150200C，以NiCrAlY復(fù)合粉末作為底層。Y在涂層 中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在1%一下。2.5wt%La2O3為納米粉末。底層涂層厚度控制在5070um面涂層控制在0.150.13mm噴涂工藝參數(shù)涂層名稱成分噴涂工藝參數(shù)功率（KW）離子氣1Ar(m3/h)離子氣1N2 (m3/h)離子氣1H2 (m3/h)送粉氣N2 (m3/h)底層NiCrAlY241.50.600.5工作層（二級）281.80.50.230.51、首先對基材進(jìn)行激光沖擊處理，在其表面形成很好的激光沖 擊層。2、首先確定底層噴涂工藝參數(shù)，確定合理厚度大約需要試樣20 塊，在確定厚度優(yōu)化參數(shù)后進(jìn)行面層

16、噴涂工藝參數(shù)，厚度控制在 5070 u m3、在優(yōu)化的底層試樣基體上進(jìn)行2.5wt%La2O3+ZrO2+8wt%Y2O3涂層最佳厚度的試驗(yàn)，大約也需要20塊;4、熱沖擊測試熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C中的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。4、做5塊成熟工藝的試樣塊進(jìn)行高溫回火處理，中速升溫，到 900 C，保溫1小時，隨爐冷卻。5、做5塊成熟工藝的試樣塊進(jìn)行激光微沖擊處理，主要目的是 改變應(yīng)力和氣孔；熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C中 的水中急冷,記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次

17、數(shù)及涂層剝落1、 2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。目標(biāo)100次試驗(yàn)方案六激光沖擊+埋覆滲試驗(yàn)用材GH586熱沖擊試樣尺寸40X40X5mm，耐熱試樣尺寸中 20X15；噴涂前試樣表面采用噴砂粗化處理，采用等離子噴涂電 源，以工業(yè)用三氧化二釔(七03)和穩(wěn)定的氧化鋯(ZrO2)噴涂粉 末，以 NiCrAlY 復(fù)合粉末作為底層。2.5wt%La2O3+ZrO2-8wt%Y2O3 基體溫度150200C，以NiCrAlY復(fù)合粉末作為底層。Y在涂層中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在1%一下。2.5wt%La2O3為納米粉末。底層涂層厚度控制在5070um面涂層控制在0.150.13mm噴涂工藝參數(shù)涂層名稱成

18、分噴涂工藝參數(shù)功率（KW）離子氣1Ar(ms/h)離子氣1N (ms/h)離子氣1H (ms/h)送粉氣N (ms/h)底層NiCrAlY241.520.62020.5工作層（二級）281.80.50.230.51、首先對基材進(jìn)行激光沖擊處理，在其表面形成很好的激光沖擊層。2、首先確定底層埋覆工藝參數(shù)，確定合理厚度大約需要試樣20塊，在確定厚度優(yōu)化參數(shù)后進(jìn)行面層埋覆滲過渡層工藝參數(shù)（NiCrAlY復(fù)合粉末），厚度控制在5070um3、在優(yōu)化的底層試樣基體上進(jìn)行埋覆滲=j最2.5wt%La2O3+ZrO2+8wt%Y2O3外=j最要20塊;4、熱沖擊測試熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅

19、速淬入2025C中的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。4、做5塊成熟工藝的試樣塊進(jìn)行高溫回火處理，中速升溫，到900 C，保溫1小時，隨爐冷卻。試驗(yàn)方案七等離子噴涂+激光雙向重熔試驗(yàn)用材GH586熱沖擊試樣尺寸40X40X 5mm，耐熱試樣尺 寸中20X15；噴涂前試樣表面采用噴砂粗化處理，采用等離子噴 涂電源，以NiCrAlY復(fù)合粉末作為底層。2.5wt%La2O3+ZrO2+8wt%Y2O3 外涂層我們自己去買單純的(Y2O 3)和穩(wěn)定的氧化鋯(ZrO2 )自己回 來配方。主要解決薄壁件的變形問題。以NiCrAlY復(fù)合粉末作為底層

20、。Y在涂層中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般 控制在1%一下?；w溫度150200C底層涂層厚度控制在5070um面涂層控制在0.150.13mm噴涂工藝參數(shù)涂層名稱成分噴涂工藝參數(shù)功率(KW)離子氣1Ar(m3/h)離子氣1N2 (m3/h)離子氣1H2 (m3/h)送粉氣N2 (m3/h)底層NiCrAlY241.50.600.5工作層(二級)281.80.50.230.51、首先確定底層噴涂工藝參數(shù)，確定合理厚度大約需要試樣20 塊，在確定厚度優(yōu)化參數(shù)后進(jìn)行面層噴涂工藝參數(shù)，厚度控制在 5070um2、在優(yōu)化的底層試樣基體上進(jìn)行2.5wt%La2O3+ZrO2+8wt%Y2O3涂層最佳厚度的試驗(yàn)，大約也需

21、要5塊;熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C中的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。3、做5塊成熟工藝的試樣塊進(jìn)行激光雙向重熔，主要目的是改變應(yīng)力和氣孔;熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C中 的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、 2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。目標(biāo)100次4、做5塊成熟工藝的試樣塊進(jìn)行高溫回火處理，中速升溫，到 900 C，保溫1小時，隨爐冷卻。消除激光重熔中存在的應(yīng)力問 題。試驗(yàn)方案八激光表面造型+等離子噴涂試驗(yàn)用材GH586熱沖擊試樣尺寸40

22、X40X 5mm，耐熱試樣尺 寸中20X15；噴涂前試樣表面采用噴砂粗化處理，采用等離子噴涂電源， 以NiCrAlY復(fù)合粉末作為底層。2.5wt%HfO +ZrO2-8wt%Y2O3外涂 2層我們自己去買單純的(Y2O3)和穩(wěn)定的氧化鋯(ZrO2)自己回 來配方。主要解決薄壁件的變形問題。以NiCrAlY復(fù)合粉末作為底層。Y在涂層中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般 控制在1%一下?；w溫度150200C底層涂層厚度控制在5070um面涂層控制在0.150.13mm2.5wt%HfO +ZrO2-8wt%Y2O32噴涂工藝參數(shù)涂層名稱成分噴涂工藝參數(shù)功率(KW)離子氣1Ar(m3/h)離子氣1N (m3/h)離子

23、氣1H (m3/h)送粉氣N (m3/h)底層NiCrAlY241.520.62020.5工作層(二級)281.80.50.230.51、首先確定激光造型工藝方案，優(yōu)化激光造型工藝參數(shù)，確定合理厚度大約需要試樣20塊，深度控制在1015 um。2、噴涂前試樣表面采用噴砂粗化處理，采用等離子噴涂，以 NiCrAlY復(fù)合粉末作為底層。3、在優(yōu)化的底層試樣基體上進(jìn)行2.5wt%Hfo +ZrO2-8wt%Y2O3涂2層最佳厚度的試驗(yàn)，大約也需要5塊；熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C中 的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、 2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的

24、平均值。試驗(yàn)方案九激光表面造型+埋覆處理試驗(yàn)用材GH586熱沖擊試樣尺寸40X40X5mm，耐熱試樣尺寸中 20X15；噴涂前試樣表面采用噴砂粗化處理，采用等離子噴涂電 源，以工業(yè)用三氧化二釔(七03)和穩(wěn)定的氧化鋯(ZrO2)噴涂粉 末，以 NiCrAlY 復(fù)合粉末作為底層。2.5wt%La2O3+ZrO2-8wt%Y2O3 基體溫度150200C，以NiCrAlY復(fù)合粉末作為底層。Y在涂層 中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在1%一下。2.5wt%La2O3為納米粉末。底層涂層厚度控制在5070um面涂層控制在0.150.13mm2.5wt%HfO +ZrO2-8wt%Y2O32噴涂工藝參數(shù)涂層名稱成分

25、噴涂工藝參數(shù)功率（KW）離子氣1Ar(ms/h)離子氣1N (ms/h)離子氣1H (ms/h)送粉氣N (ms/h)底層NiCrAlY241.520.62020.5工作層（二級）281.80.50.230.51、首先確定激光造型工藝方案，優(yōu)化激光造型工藝參數(shù)，確定合理厚度大約需要試樣20塊，深度控制在1015 um。2、首先確定底層埋覆工藝參數(shù)，確定合理厚度大約需要試樣20 塊，在確定厚度優(yōu)化參數(shù)后進(jìn)行面層埋覆滲過渡層工藝參數(shù)（NiCrAlY復(fù)合粉末），厚度控制在5070um3、在優(yōu)化的底層試樣基體上進(jìn)行埋覆滲2.5wt%Hfo +ZrO2-8wt%Y2O3外涂層最佳厚度的試驗(yàn)，大約也需要

26、220塊;4、熱沖擊測試熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C 中的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。4、做5塊成熟工藝的試樣塊進(jìn)行高溫回火處理，中速升溫，到900 C，保溫1小時，隨爐冷卻。試驗(yàn)方案十激光表面造型+磷化處理+等離子噴涂試驗(yàn)用材GH586熱沖擊試樣尺寸40X40X5mm，耐熱試樣尺寸中 20X15；噴涂前試樣表面采用噴砂粗化處理，采用等離子噴涂電源，以工業(yè)用三氧化二釔（丫203）和穩(wěn)定的氧化鋯（ZrO2）噴涂粉 末，以 NiCrAlY 復(fù)合粉末作為底層。2.5wt%La2O3+ZrO2-8wt%Y2

27、O3 基體溫度150200C,以NiCrAlY復(fù)合粉末作為底層。Y在涂層 中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在1%一下。2.5wt%La2O3為納米粉末。底層涂層厚度控制在5070um面涂層控制在0.150.13mm2.5wt%Hf0 +ZrO2-8wt%Y2O32噴涂工藝參數(shù)涂層名稱成分噴涂工藝參數(shù)功率（KW）離子氣1Ar(m3/h)離子氣1N2 (m3/h)離子氣1H2 (m3/h)送粉氣N2 (m3/h)底層NiCrAlY241.50.600.5工作層（二級）281.80.50.230.51、首先確定激光造型工藝方案，優(yōu)化激光造型工藝參數(shù)，確定合理厚度大約需要試樣20塊，深度控制在1015 um。2、

28、首先確定底層埋覆工藝參數(shù)，確定合理厚度大約需要試樣20塊，在確定厚度優(yōu)化參數(shù)后進(jìn)行面層埋覆滲過渡層工藝參數(shù)（NiCrAlY復(fù)合粉末），厚度控制在5070um3、在優(yōu)化的底層試樣基體上進(jìn)行埋覆滲2.5wt%Hfo +ZrO2-8wt%Y2O3外涂層最佳厚度的試驗(yàn)，大約也需要220塊;4、熱沖擊測試熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速淬入2025C 中的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。4、做5塊成熟工藝的試樣塊進(jìn)行高溫回火處理，中速升溫，到900C，保溫1小時，隨爐冷卻。試驗(yàn)方案十一磷化處理+埋覆處理試驗(yàn)用材GH586熱沖擊試樣

29、尺寸40X40X5mm，耐熱試樣尺寸中 20X15；噴涂前試樣表面采用噴砂粗化處理，采用等離子噴涂電 源，以工業(yè)用三氧化二釔（七03）和穩(wěn)定的氧化鋯（ZrO2）噴涂粉 末，以 NiCrAlY 復(fù)合粉末作為底層。2.5wt%La2O3+ZrO2-8wt%Y2O3 基體溫度150200C，以NiCrAlY復(fù)合粉末作為底層。Y在涂層 中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在1%一下。2.5wt%La2O3為納米粉末。底層涂層厚度控制在5070um面涂層控制在0.150.13mm2.5wt%Hf0 +ZrO2-8wt%Y2O32噴涂工藝參數(shù)涂層名稱成分噴涂工藝參數(shù)功率（KW）離子氣1Ar(m3/h)離子氣1N2 (m3

30、/h)離子氣1H2 (m3/h)送粉氣N2 (m3/h)底層NiCrAlY241.50.600.5工作層（二級）281.80.50.230.51、首先確定激光造型工藝方案，優(yōu)化激光造型工藝參數(shù)，確定 合理厚度大約需要試樣20塊，深度控制在1015 um。2、首先確定底層埋覆工藝參數(shù)，確定合理厚度大約需要試樣20 塊，在確定厚度優(yōu)化參數(shù)后進(jìn)行面層埋覆滲過渡層工藝參數(shù)（NiCrAlY復(fù)合粉末），厚度控制在5070um3、在優(yōu)化的底層試樣基體上進(jìn)行埋覆滲2.5wt%Hfo +ZrO2-8wt%Y2O3外涂層最佳厚度的試驗(yàn)，大約也需要220塊;4、熱沖擊測試熱沖擊試樣加熱至1100C保溫10分鐘后迅速

31、淬入2025C中的水中急冷，記錄涂層表面出現(xiàn)第一次裂紋的次數(shù)及涂層剝落1、2的次數(shù)，每個數(shù)據(jù)取三個試樣的平均值。4、做5塊成熟工藝的試樣塊進(jìn)行高溫回火處理，中速升溫，到900 C，保溫1小時，隨爐冷卻。實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)用基體材料為GH30高溫合金；金屬粘結(jié)層為NiCrAlY合金粉 末，粒度4575口m；陶瓷隔熱層材料為南京海泰納米材料有限 公司提供的納米ZrO2+8wt%Y2O3粉末和佳盛無機(jī)材料服務(wù)中心提 供的納米La2O3粉末。實(shí)驗(yàn)中噴涂的粉末材料采取分別摻雜 2.0wt%和2.5wt%的納米La2O3粉末的納米8YSZ粉末，通過噴霧干 燥工藝處理，將其團(tuán)聚造粒為平均直徑54口m的團(tuán)聚顆粒，并

32、在 1000CX 1h的條件下進(jìn)行熱處理后作為噴涂喂料。1.2熱障涂層的制備噴涂前用丙酮清洗基體表面的油污，然后用16#棕剛玉砂對GH30 合金表面進(jìn)行噴砂粗化處理，直至基體表面沒有金屬光澤，再用 酒精清洗，電熱風(fēng)烘干。將基體固定后采用HKD2008型等離子噴 涂系統(tǒng)按如表1所示的噴涂參數(shù)進(jìn)行噴涂。純凈的ZrO2具有3種晶型轉(zhuǎn)變：9501220C由單斜晶向四方晶轉(zhuǎn)變；由950690C由四方晶向 單斜晶轉(zhuǎn)變；在2370oC由四方晶轉(zhuǎn)變立方晶轉(zhuǎn)變。單斜晶與四方 晶型轉(zhuǎn)變是可逆的。從高溫型的四方晶向低溫型的單斜晶轉(zhuǎn)變伴 有4%左右的反常膨脹，這種轉(zhuǎn)變并不發(fā)生原子擴(kuò)散和成分變化， 只是體積和形狀發(fā)生變

33、化，這將使涂層在使用過程中由于體積效 應(yīng)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而開裂或剝落，因此純凈的ZrO2不能用來制備熱障 涂層1。若加入一定量的穩(wěn)定劑，如MgO、Y2O3、CeO2、La2O3、 Sc2O3等或其混合物，可以使ZrO2固溶體晶型穩(wěn)定化，在冷卻過 程中不向單斜晶型轉(zhuǎn)變，控制穩(wěn)定劑的加入量，則可以得到部分 穩(wěn)定和全穩(wěn)定ZrO2。目前應(yīng)用最多的是68%Y2O3部分穩(wěn)定的 ZrO2涂層,可在1100C以下長期工作，本試驗(yàn)選用7%Y2O3部分穩(wěn) 定的ZrO2作為熱障涂層的陶瓷面層材料。采用不同比例的 NiCoCrAlTaY與7%Y2O3ZrO2（YSZ）的復(fù)合粉末作為試驗(yàn)中的梯 度熱障涂層材料，NiCoCrA

34、lTaY所占比例分別為100%、75%、50%、 25%、0%，其余為YPZ，即采用5層結(jié)構(gòu)一第1層100%NiCoCrAlTaY 即底層、第2層75%NiCoCrAlTaY+25%YSZ、第3層 50%NiCoCrAlTaY+50%YSZ、第4層25%NiCoCrAlTaY+75%YSZ、第5 層100%YSZ即陶瓷面層。2等離子噴涂工藝及熱沖擊性能試驗(yàn)2.1傳統(tǒng)的雙層結(jié)構(gòu)熱障涂層試樣基體材料為IC6高溫合金，它是一種以金屬間化合物Ni3Al為基的定向凝固高溫合金，可用于渦輪發(fā)動機(jī)熱端部件導(dǎo)向葉片的 制造，成分如表2。熱障涂層粘結(jié)底層材料為NiCoCrAlTaY合金粉 末，面層材料為7%Y2

35、O3ZrO2(YSZ)。試樣尺寸30mmX30mmX3mmo 噴涂時以Ar為主氣，H2為次氣，底層厚度0.090.11mm。等離子 噴涂參數(shù)及面層厚度如表3,在等離子噴涂過程中，試樣背面用 壓縮空氣冷卻，使試樣基體溫度保持在150C250C之間，目的 是為了減小涂層噴涂過程中的應(yīng)力累積，提高結(jié)合強(qiáng)度。表3等離子噴涂主要工藝參數(shù)及涂層厚度Table 3 Main parameters and thickness of plasmaspraying TBCs組號Ar流量 /(L/niiii)流量/(L-iiiiii)噴涂電 流/A陶瓷面層 厚度imn1406000.232406000.353406

36、00070熱障涂層處理的新方法1、天津大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院。葉福興，呂雁兵，郝利軍，孫策，郭磊等郭磊等O在Q T500基體上采用化學(xué)鍍方法制備Ni-P合金鍍層，并在有鍍層與 無鍍層基體上依次采用超音速火焰噴涂(HVOF)制備NiCoCrAlY粘 結(jié)層和等離子噴涂(APS )制備ZrO2-8%Y2O3(8YSZ)陶瓷層。采用 熱循環(huán)方法評定不同結(jié)構(gòu)熱障涂層的抗熱震性能，并探討其熱震失效 機(jī)理。結(jié)果表明：鐐磷鍍層可顯著提高高溫涂層的抗熱震性能；無 Ni-P過渡層試樣熱震失效形式為大面積整體剝落，含Ni-P鍍層高溫 涂層熱震失效形式為邊角局部剝落；Ni-P過渡層抑制了基體金屬與粘 結(jié)層之間元素的互

37、擴(kuò)散行為。化學(xué)鍍層微觀形態(tài)呈胞狀結(jié)構(gòu),基體表面鍍層厚度約30 mm。金屬粘 結(jié)層噴涂粉末選用Sulzer-Metco公司生產(chǎn)的NiCoCrAlY(AMDRY9951), 粒度W53mm,名義成分見表3。陶瓷層材料選用ZrO2-8%Y2O3粉末(粒 度為-75+45mm)。為了消除在熱震過程中鍍層晶化引起的生長應(yīng)力 對涂層壽命的不利影響，噴涂前，將試樣放入大氣氣氛熱處理爐中， 400C下保溫1h,從而起到去氫和使鍍層晶化的作用89。之后采用 天津大學(xué)開發(fā)的TJ-9000型超音速火焰噴涂(HVOF)系統(tǒng)制備粘結(jié)層， 噴涂厚度約為130 mm，以丙烷為燃?xì)?，氧氣為助燃?xì)?，氮?dú)鉃樗头蹥狻?采用APS-

38、2000型等離子噴涂系統(tǒng)制備陶瓷層，厚度約為300 mm。在本研究中設(shè)計了一套熱震實(shí)驗(yàn)裝置，對試樣進(jìn)行周期性火焰燒蝕和 水淬冷卻循環(huán)處理，循環(huán)周期為4分鐘。設(shè)定試樣正面加熱最高溫度 為950oC，利用紅外測溫儀測定基體背面溫度，測得試樣正面和背面 的溫度循環(huán)曲線如圖1所示。在實(shí)驗(yàn)中，試樣表面出現(xiàn)明顯的裂紋或 是涂層剝離面積達(dá)到15%以上，即認(rèn)定涂層失效。414411、2號試樣涂層結(jié)構(gòu)為合金粘結(jié)層+8YSZ陶瓷層，在熱震過程中破 壞最快，空氣中的氧氣從疏松的涂層間隙與QT500基體接觸發(fā)生反應(yīng)， 基體與涂層均發(fā)生氧化。并且，在熱震過程中，溫度變化時 由于基體與涂層間的熱膨脹系數(shù)存在差異，基體和涂層界面位置產(chǎn)生 熱應(yīng)力，導(dǎo)致涂層剝落失效。3、4號試樣涂層結(jié)構(gòu)為鎳磷化學(xué)鍍層+合金粘結(jié)層+8YSZ陶瓷層， 涂層經(jīng)過1000次熱震實(shí)驗(yàn)仍未失效，說明化學(xué)鍍鎳磷層顯著提高了熱 障涂層的抗熱震性能。涂層結(jié)構(gòu)中金屬粘結(jié)層與鎳磷鍍層化學(xué)成分均 以Ni為主，金屬粘結(jié)層直接沉積在鍍層上，當(dāng)噴涂參數(shù)不變時，鎳磷 鍍層的熱導(dǎo)率遠(yuǎn)小于鐵基體，此時金屬粒子在鎳磷鍍層的接觸溫度較 高，與其發(fā)生化學(xué)冶金結(jié)合的幾率將大于鐵基體，粒子和鍍層之間的 結(jié)合力增大。并