TiVCrNiSi(N) 高熵氮化物涂层的抗高温冲蚀性能研究
编号:169 访问权限:仅限参会人 更新:2025-04-15 09:49:40 浏览:13次 口头报告

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摘要
随着全球战略格局的调整和海洋经济的快速发展,军事作战重心逐步向海洋转移。而近海岸飞行器中钛合金发动机叶片会面临高温和砂砾冲蚀的复杂工况,这增加了故障风险与检修成本,因此亟需开发抗高温冲蚀防护涂层。本研究采用直流磁控溅射和高功率脉冲磁控溅射(DCMS-HiPIMS,Direct Current Magnetron Sputtering and High-power Pulsed Magnetron Sputtering)复合技术,通过改变氮气流量(RN2 = 0, 5, 10, 15, 20, 25 sccm) 在 Ti6Al4V 基体表面制备 TiVCrNiSi(N) 高熵氮化物 (HEN, High Entropy Nitride) 涂层。研究了不同含氮量对涂层微观组织、相结构和力学性能的影响,并使用 SiO2 砂砾在 550°C 下测试了涂层的抗高温冲蚀性能。结果表明,TiVCrNiSi 高熵合金 (HEA,High Entropy Alloys) 涂层表现出单一的非晶态。随着氮含量的增加,结构转变为面心立方 (FCC) 纳米晶,在 RN2 = 20 sccm 时达到氮饱和(46 at. %)。TiVCrNiSi(N) 高熵氮化物涂层在 RN2 = 25 sccm 时具有最高的残余压应力 (8.2 GPa) 和最高的硬度 (23.5 GPa)。随着氮含量的增加,抗高温冲蚀能力提高,不含 N 的 HEA 涂层在冲蚀后有较深的犁沟,并伴有大量 SiO2 砾石的嵌入。高硬度和高塑性的纳米晶-非晶TiVCrNiSi(N)高熵氮化物涂层是抵抗裂纹扩展的根本原因。
 
关键词
钛合金;高温冲蚀,高熵涂层,氮化物
报告人
崔梦辉
博士生 北京科技大学

稿件作者
崔梦辉 北京科技大学
丁啸云 北京科技大学
连勇 北京科技大学
吴亚雯 北京科技大学
程影春 北京科技大学
张津 北京科技大学
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重要日期
  • 会议日期

    05月09日

    2025

    05月11日

    2025

  • 04月23日 2025

    摘要截稿日期

  • 04月23日 2025

    初稿截稿日期

  • 08月07日 2025

    报告提交截止日期

主办单位
中国机械工程学会表面工程分会
承办单位
天津大学
中国地质大学(北京)
海南大学
北京科技大学
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