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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
1
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。
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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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职称材料
题名
商用MCrAlY粉末对纳米结构YSZ热障涂层热循环行为的影响
1
作者
李超
程玉贤
王璐
陈卫杰
机构
昆明理工大学
材料
科学与工程学院
中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司
技术
中心
辽宁材料实验室燃氢防护技术研究所
出处
《航空材料学报》
北大核心
2025年第2期73-81,共9页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(52401093)
辽宁省科技重大专项(2024JH1/11700039)
辽宁省中央引导地方科技发展资金联合基金(IC24ZXK300)。
文摘
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。
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
Keywords
gas turbine
thermal barrier coating
HVOF-MCrAlY
APS-nYSZ
TGO
crack propagation
thermal cycling life
分类号
V261.933 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
TB3 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
商用MCrAlY粉末对纳米结构YSZ热障涂层热循环行为的影响
李超
程玉贤
王璐
陈卫杰
《航空材料学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
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