航空材料学报
航空材料學報
항공재료학보
JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALS
2010年
4期
31-37
,共7页
刘道新%奚运涛%韩栋%张晓化
劉道新%奚運濤%韓棟%張曉化
류도신%해운도%한동%장효화
ZrN梯度涂层%固体粒子冲蚀%离子氮化%2Cr13不锈钢
ZrN梯度塗層%固體粒子遲蝕%離子氮化%2Cr13不鏽鋼
ZrN제도도층%고체입자충식%리자담화%2Cr13불수강
为有效提高2Cr13不锈钢表面大攻角固体粒子冲蚀(SPE)抗力,利用离子辅助电弧沉积技术在氮化预处理的2Cr13钢表面制备了不同结构、不同厚度的ZrN梯度涂层,研究了涂层结构和厚度对膜基结合强度、涂层显微硬度、韧性、动静态承载能力以及抗固体粒子冲蚀行为的影响.结果表明:将合理结构的ZrN梯度涂层与离子氮化有机复合,能够获得承载能力高、界面应力应变协调性好、结合强度高、强韧性配合合理,抗多冲疲劳和抗塑性流变性能优的复合改性层,其90°大攻角SPE抗力显著高于2Cr13不锈钢基材.ZrN梯度涂层的SPE抗力同时与涂层厚度密切相关,当ZrN梯度涂层较薄时,其协调变形能力及承载能力较低,在冲击载荷作用下容易出现脱层失效,因而SPE抗力较低;当ZrN梯度涂层太厚时,涂层韧性和内聚强度降低,内部残余应力较大,受外界冲击载荷作用时容易出现局部脱层,因此SPE抗力亦不高.
為有效提高2Cr13不鏽鋼錶麵大攻角固體粒子遲蝕(SPE)抗力,利用離子輔助電弧沉積技術在氮化預處理的2Cr13鋼錶麵製備瞭不同結構、不同厚度的ZrN梯度塗層,研究瞭塗層結構和厚度對膜基結閤彊度、塗層顯微硬度、韌性、動靜態承載能力以及抗固體粒子遲蝕行為的影響.結果錶明:將閤理結構的ZrN梯度塗層與離子氮化有機複閤,能夠穫得承載能力高、界麵應力應變協調性好、結閤彊度高、彊韌性配閤閤理,抗多遲疲勞和抗塑性流變性能優的複閤改性層,其90°大攻角SPE抗力顯著高于2Cr13不鏽鋼基材.ZrN梯度塗層的SPE抗力同時與塗層厚度密切相關,噹ZrN梯度塗層較薄時,其協調變形能力及承載能力較低,在遲擊載荷作用下容易齣現脫層失效,因而SPE抗力較低;噹ZrN梯度塗層太厚時,塗層韌性和內聚彊度降低,內部殘餘應力較大,受外界遲擊載荷作用時容易齣現跼部脫層,因此SPE抗力亦不高.
위유효제고2Cr13불수강표면대공각고체입자충식(SPE)항력,이용리자보조전호침적기술재담화예처리적2Cr13강표면제비료불동결구、불동후도적ZrN제도도층,연구료도층결구화후도대막기결합강도、도층현미경도、인성、동정태승재능력이급항고체입자충식행위적영향.결과표명:장합리결구적ZrN제도도층여리자담화유궤복합,능구획득승재능력고、계면응력응변협조성호、결합강도고、강인성배합합리,항다충피로화항소성류변성능우적복합개성층,기90°대공각SPE항력현저고우2Cr13불수강기재.ZrN제도도층적SPE항력동시여도층후도밀절상관,당ZrN제도도층교박시,기협조변형능력급승재능력교저,재충격재하작용하용역출현탈층실효,인이SPE항력교저;당ZrN제도도층태후시,도층인성화내취강도강저,내부잔여응력교대,수외계충격재하작용시용역출현국부탈층,인차SPE항력역불고.