Суперсплавы II: Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок. Книга 2
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 56 57 58 59 60 61 62... 182 183 184
|
|
|
|
покрытия и тепловых нагрузок на деталь, определяемых особенностями ее конструкции и системой охлаждения, градиент температуры по толщине покрытия может достигать нескольких сот градусов. В качестве керамического слоя часто применяется диоксид циркония (Хг02), имеющий очень низкую теплопроводность и достаточно высокий (для керамики) коэффициент термического расширения. Однако при нагреве выше "1170 °С в Zr02 происходит переход от моноклинной к тетрагональной структуре, сопровождающийся объемными изменениями в 4-6 %, которые могут приводить к отслаиванию керамического слоя от подложки. Исключить такие изменения можно путем сдвига фазового перехода в область более низких температур, вплоть до комнатных, за счет стабилизации тетрагональной фазы в Zr02 при добавках в него М§0, СаО, У2Оэ и оксидов других редкоземельных элементов. В настоящее время в ТЗБП как правило используют Zr02, частично стабилизированный 6-8% (по массе) У203. Хотя верхний слой из диоксида циркония и обеспечивает прекрасную тепловую защиту, однако служить сколь-нибудь серьезным барьером для переноса кислорода он не способен. Основным назначением металлического связующего слоя, таким образом, является защита подложки от агрессивной внешней среды, так как интенсивное образование оксидов на границе раздела металл—керамика может вызывать отслаивание керамики. Шероховатость поверхностей как связующего металлического, так и верхнего керамического слоев, наносимых методом плазменного напыления, способствует их хорошей адгезии между собой за счет некоторого механического зацепления друг с другом. Первоначально большинство ТЗБП наносили с помощью плазменного напыления МеСгА1У на воздухе; в настоящее время также применяется и плазменное напыление при низком давлении. По проблеме ТЗБП существует отличный литературный обзор последних работ [33]. Рабочие характеристика и надежность Оксиды металлов по самой своей природе не способны выдерживать сколь-нибудь значительную деформацию. К сожалению, в ТЗБП действует множество источников деформации материала покрытия, связанных с наличием остаточных напряжений, возникающих уже в процессе нанесения покрытия, различием коэффициентов термического расширения керамики и метал-118 лов, окислением и коррозией связующего слоя, фазовыми превращениями в керамике при термоциклировании и с градиентами температур в деталях, работающих в горячей зоне газовых турбин. Некоторые детали также подвергаются и чисто механическому деформированию в процессе работы. Как следствие, керамический слой очень часто приобретает склонность к отслаиванию непосредственно по границе раздела керамики с металлическим связующим слоем [34]. В связи с этим большое количество работ, выполненных за последнее время, было посвящено разработке таких технологий нанесения покрытий, которые позволяли бы получать менее чувствительную к деформации структуру керамического слоя и более стабильный, имеющий хорошие механические свойства слой металлического связующего покрытия, обладающего повышенной стойкостью в агрессивной окружающей среде. Это может быть достигнуто более жестким контролем за фазовой структурой свеженанесенного покрытия или же намеренным введением дефектов в покрытие во время его нанесения. Как было показано, фазовый состав свеженанесенного покрытия, от которого зависит работоспособность верхнего слоя, весьма чувствителен к составу и структуре исходного порошка [35], а также к изменениям параметров процесса плазменного напыления (температура подложки, расстояние от пушки до рабочего тела и т.п.). Введение дефектов в керамический слой осуществляется при строгом контроле за этими параметрами, что необходимо для получения требуемой пористости и/или желательного развития микротрещин в осаждаемом слое [36]. Определенную пользу в получении необходимой дефектной структуры приносят также некоторые технологические операции, проводимые уже после осаждения покрытия, в том числе отжиг и закалка [37]. Методы распыления [38] и физического осаждения из паровой фазы с испарением электронным пучком [5] применяются для создания сегментных структур, характеризующихся наличием множества мелких трещин, перпендикулярных поверхности подложки. Сетка таких трещин разбивает керамический слой на отдельные небольшие сегменты, что должно улучшать его деформационную стойкость; повышенная стойкость таких структур в условиях циклического нагружения подтверждается результатами испытаний. Применение связующих слоев с повышенной окислительной 119
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 56 57 58 59 60 61 62... 182 183 184
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
