Page 35 - 理化检验-物理分册2024年第五期

王 帅, 等: 新型航空发动机用 Ni-cBN 主动切削涂层性能

当, 制备 Ni-cBN 涂层未对 FGH95基体的室温和高
温力学性能造成不利影响。
表2 有、 无涂层试样室温拉伸试验结果
抗拉强 屈服强 断后伸 断面收
项目
度 / MPa 度 / MPa 长率 / % 缩率%

实测值1 1648 1215 18.0 19.3

有涂层 实测值2 1683 1261 19.2 18.3
图6 模拟试样截面的SEM 形貌

实测值3 1656 1298 18.4 16.9

实测值1 1654 1229 18.4 22.7
无涂层 4 结论

实测值2 1653 1230 17.6 19.2
采用复合电沉积工艺在 FGH95镍基高温合金
表3 有、 无涂层试样高温拉伸试验结果
和模拟试样表面制备了平均厚度为 115.76 μ m 的
抗拉强 屈服强 断后伸 断面收
项目 Ni-cBN 主动切削涂层。涂层与基体结合紧密, 涂层
度 / MPa 度 / MPa 长率 / % 缩率%
结合强度大于 160 MPa 。涂层抗热震性能优异,

600℃热震1200 次后 Ni-cBN 涂层无裂纹及涂层
实测值1 1467 1131 15.2 18.8

有涂层 实测值2 1597 1141 16.4 18.8 剥落现象, 涂层保持完好。涂层对 FGH95 基体力

实测值3 1470 1132 15.2 17.2 学性能无明显影响。

实测值1 1460 1154 13.6 19.0 复合电沉积工艺可在复杂型面篦齿表面制备与
无涂层

实测值2 1482 1188 16.0 19.0 基体紧密结合、 cBN 颗粒分布均匀的 Ni-cBN 涂层,
对复杂型面篦齿形成完整保护。
表4 有、 无涂层试样高温持久力学性能测试结果
项目 应力 / MPa 断裂时间 / h 断后伸长率 / % 参考文献:
实测值1 44.6 6.8
[ 1 ] CHUPPR E , HENDRICKSR C , LATTIMESB ,
有涂层 实测值2 65.7 8.4
etal.Sealin g in turbomachiner y [ J ] .Journal of

实测值3 1034 43.2 6.4
Pro p ulsionandPower , 2006 , 22 ( 2 ): 313-349.
无涂层 实测值1 26.2 5.2 [ 2 ] ASLAN-ZADAFE , MAMMADOVVA , D OHNAL

实测值2 34.2 8.0 F.Brushsealsandlab y rinthsealsin g asturbine

a pp lications [ J ] .Proceedin g softheInstitution of
3 复合电沉积工艺验证 MechanicalEn g ineers , PartA : JournalofPowerand

Ener gy , 2013 , 227 ( 2 ): 216-230.
对模拟试样进行复合电沉积处理, 复合电沉积
[ 3 ] 李健, 韦习成. 物理气相沉积技术的新进展[ J ] . 材料
后模拟试样的宏观形貌如图5所示。由图5可知:
保护, 2000 , 33 ( 1 ): 91-94.
模拟试样表面 Ni-cBN 主动切削涂层外观良好、 致
[ 4 ] 田民波. 化学气相沉积[ J ] . 表面技术, 1989 , 18 ( 3 ):
密且均匀分布, 涂层无裂纹、 金属瘤、 漏镀、 翘起及剥
33-37.
落等现象, 镀覆效果均匀。 [ 5 ] 姜晓霞, 沈伟. 化学镀理论及实践[ M ] . 北京: 国防工
业出版社, 2000.
[ 6 ] 周海飞, 杜楠, 赵晴. 复合电沉积工艺研究现状[ J ] . 电
镀与涂饰, 2005 , 24 ( 6 ): 41-46.

[ 7 ] JIANG W , SHENLD , QIU MB , etal.Pre p arationof

图5 复合电沉积后模拟试样的宏观形貌 Ni-SiCcom p ositecoatin g sb yma g neticfield-enhanced

在模拟试样的截面切取试样, 试样的 SEM 形 j etelectrode p osition [ J ] .Journal of Allo y s and

Com p ounds , 2018 , 762 : 115-124.
貌如图6所示。由图6可知: Ni 层在篦齿型面上的
[ 8 ] SAHARK , KHANTI.Effectofa pp liedcurrenton

厚度为50~120 μ m , 涂层与基体结合紧密, cBN 颗

theelectrode p ositedNi-Al 2O 3com p ositecoatin g s [ J ] .
粒在齿状结构上分布均匀, Ni层与 cBN 颗粒各个
SurfaceandCoatin g sTechnolo gy , 2010 , 205 ( 3 ): 890-
接触面均紧密结合。 895. ( 下转第27页)
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