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商用MCrAlY粉末对纳米结构YSZ热障涂层热循环行为的影响
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作者 李超 程玉贤 +1 位作者 王璐 陈卫杰 《航空材料学报》 北大核心 2025年第2期73-81,共9页
分析目前国际燃气轮机制造商和维修商常用的3种Al含量高于8%(质量分数)的MCrAlY金属黏结层对HVOF-MCrAlY+APS-纳米结构YSZ(nYSZ)热障涂层在室温至1150℃之间的热循环行为的影响。HVOF-A386-2.5+APS-nYSZ的平均热循环寿命最高,HVOF-A9624... 分析目前国际燃气轮机制造商和维修商常用的3种Al含量高于8%(质量分数)的MCrAlY金属黏结层对HVOF-MCrAlY+APS-纳米结构YSZ(nYSZ)热障涂层在室温至1150℃之间的热循环行为的影响。HVOF-A386-2.5+APS-nYSZ的平均热循环寿命最高,HVOF-A9624+APS-nYSZ的平均热循环寿命最低,但是三者差别并不十分明显。3种HVOF-MCrAlY+APS-nYSZ热障涂层在热循环环境中的失效方式与传统的HVOF-MCrAlY+APSYSZ(mYSZ)的失效方式完全相同,主要是由于nYSZ/mYSZ和m YSZ/mYSZ界面开裂引起在靠近APSYSZ/HVOF-MCrAlY界面的APS-nYSZ层中的裂纹扩展与合并。HVOF-A9624表面的TGO生长速率最高,HVOF-A386-2.5表面的TGO生长速率最低,但是三者差别并不明显。由此可知,可以通过以下方式改善HVOFMCrAlY+APS-nYSZ热障涂层热循环寿命:增加HVOF-MCrAlY的表面粗糙度以改善APS-nYSZ/HVOFMCrAlY界面的结合强度;提高APS-nYSZ层中的YSZ/YSZ界面的结合力以避免YSZ/YSZ界面和APS-nYSZ外表面的开裂;控制HVOF-MCrAlY中的Al含量、添加适量能够减缓扩散速率的合金元素,以降低TGO生长速率和防止生成大量的CSN混合氧化物,或能减缓热障涂层中的裂纹扩展。 展开更多
关键词 燃气轮机 热障涂层 HVOF-MCrAlY APS-nYSZ 热生长氧化物 裂纹扩展 热循环寿命
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