偏压梯度TiAlN涂层高温氧化与抗高温粒子冲蚀性能 |
| |
引用本文: | 曹鑫,熊能,李聪健,王静静,张鑫,孙小川.偏压梯度TiAlN涂层高温氧化与抗高温粒子冲蚀性能[J].功能材料,2023(12):12163-12168. |
| |
作者姓名: | 曹鑫 熊能 李聪健 王静静 张鑫 孙小川 |
| |
作者单位: | 1. 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所;2. 陆军工程大学研究生院 |
| |
基金项目: | 国家自然科学基金(52205214); |
| |
摘 要: | 采用连续偏压的沉积工艺与磁过滤阴极真空弧技术在TC4钛合金表面成功制备偏压梯度TiAlN涂层,对涂层的高温氧化性能与抗高温粒子冲蚀性能分别进行了考核,并对考核前后涂层的表面形貌、成分、相结构变化,以及冲蚀损伤特征进行了测试与表征。结果表明,400℃高温氧化后偏压梯度TiAlN涂层表面颜色加深,且保持完整平滑,无明显损伤;偏压涂层表面氧原子分数为20.9%,质量增加为0.81μg/mm2,偏压涂层结构更加致密,抑制氧元素向内扩展,抗氧化性能较bias-50 TiAlN涂层更佳。400℃下高温粒子冲蚀条件下,偏压梯度TiAlN涂层在30°与90°冲蚀角度下的冲蚀率分别为0.26 mg/g、0.24 mg/g,低于bias-50 TiAlN涂层,表现出更加优异的抗高温粒子冲蚀性能;在400℃条件下,钛合金基体与TiAlN涂层未发生明显的氧化损伤,高温粒子冲蚀损伤均为冲蚀主导机制。
|
关 键 词: | TiAlN涂层 偏压梯度结构 Ti-6Al-4V合金 高温氧化性能 高温粒子冲蚀性能 |
|
|