(1)成果簡介
礦冶集團(tuán)北礦新材針對國內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)篦齒的防護(hù)需要,利用復(fù)合電沉積技術(shù),開發(fā)出應(yīng)用于篦齒齒尖的含硬質(zhì)相顆粒的新型高溫耐磨封嚴(yán)涂層。該涂層鍍覆精度高、結(jié)構(gòu)輕薄均勻,具有良好的熱穩(wěn)定性與對磨切削性,可有效抑制齒尖與靜子端的高溫對磨失效行為,解決了以往發(fā)動(dòng)機(jī)篦齒齒尖在高溫、高速接觸載荷條件下易發(fā)生熔融磨損與過熱裂紋的問題,產(chǎn)品性能達(dá)到了國外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平,填補(bǔ)了國內(nèi)研究空白,為提高轉(zhuǎn)子篦齒零件可靠性提供了重要支撐和保障。
(2)主要性能指標(biāo)及適用條件范圍
采用復(fù)合電沉積工藝制備的涂層對基體金屬組織和力學(xué)性能無不利影響,具有高結(jié)合力(≥150MPa)、良好熱穩(wěn)定性(600℃風(fēng)冷循環(huán)1200次涂層完好不脫落)和優(yōu)異對磨切削性(600℃與GH3536蜂窩高溫高速切削后涂層完好、對磨瞬時(shí)溫度下降80%)等多種性能,可實(shí)現(xiàn)篦齒齒尖高溫抗熔融抗裂紋雙重防護(hù)。新型高溫耐磨封嚴(yán)涂層可在鈦合金、高溫合金等基材上進(jìn)行制備,適用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)篦齒、壓氣機(jī)葉片等零件。
(3)成果應(yīng)用情況
該成果已在某型號航空發(fā)動(dòng)機(jī)上裝機(jī)運(yùn)行約2000個(gè)循環(huán),累計(jì)運(yùn)行時(shí)長約400h,涂層完好,未出現(xiàn)涂層不耐磨損、涂層脫落、篦齒損傷等問題,滿足用戶單位要求。
(4)成果展示

圖1 涂層外觀形貌圖

圖2 涂層微觀組織形貌圖


(a)宏觀形貌 (b)局部放大形貌
圖3 帶新型高溫耐磨封嚴(yán)涂層的篦齒試驗(yàn)件600℃熱震1200次后形貌圖
無涂層篦齒試驗(yàn)件與金屬蜂窩



(a)對磨后宏觀形貌 (c)對磨后蜂窩形貌 (e)對磨后篦齒形貌
帶涂層篦齒試驗(yàn)件與金屬蜂窩



(b)對磨后宏觀形貌 (d)對磨后蜂窩形貌 (f)對磨后篦齒形貌
圖4 不同狀態(tài)下的篦齒試驗(yàn)件與金屬蜂窩600℃后高速對磨后的形貌圖