研究目的
研究激光重熔对受生物体启发的不同表面形貌热障涂层(TBCs)的微观结构、显微硬度、相组成及抗热震性能的影响。
研究成果
点状试样由于致密的柱状晶体结构和分段裂纹,展现出优异的抗热震性能,约为喷涂态试样的两倍。条纹状和网格状试样因存在更多连续的分段裂纹和横向裂纹,抗热震性能较差。仿生激光重熔法是热障涂层工业应用中极具前景的工艺方法。
研究不足
该研究聚焦于单元形状对仿生热障涂层热震行为的影响。局限性包括所采用的特定激光参数以及仅关注三种表面形状。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用激光重熔技术制备了具有不同表面形貌(点状、条纹状、网格状)的NiCrAlY/ZrO2-7 wt.%Y2O3双层结构热障涂层,检测了其微观结构、显微硬度、相组成及热震性能。
2:样品选择与数据来源:
以镍基高温合金K417G为基体,分别采用NiCrAlY和ZrO2-7 wt.%Y2O3粉末作为粘结层和面层材料。
3:实验设备与材料清单:
使用脉冲Nd:YAG激光器进行激光重熔,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和维氏硬度计进行表征分析。
4:实验流程与操作步骤:
通过加热-水淬方式对试样进行热震试验,对比试验前后涂层的微观结构、显微硬度和相组成变化。
5:数据分析方法:
利用ImageJ软件测量SEM图像中对比度差异区域的像素值确定涂层孔隙率,显微硬度取十五个测量点的平均值。
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scanning electron microscopy
SU8220
Hitachi
Used for microstructure characterization
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NiCrAlY powder
AMPERIT 413
H.C. Starck
Used in metallic bond coating
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ZrO2-7 wt.%Y2O3 powder
AMPERIT 827
H.C. Starck
Used in ceramic top coating
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pulsed Nd:YAG laser
XL-1000Y
China
Used for laser remelting
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Vickers hardness tester
MH-5D
China
Used for microhardness testing
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