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| 摘要: |
| 硬质颗粒冲蚀（SPE）是固定式压缩机叶片和风煤气涡轮叶片失效的主要机制，冲蚀不仅降低了涡轮的效率，还减少了其使用寿命。从而，降低了可靠性和有效性，增加了涡轮运行的总成本。在沙漠环境下，SPE尤为严重，甚至会导致事故。为此，提出采用等离子增强磁控溅射技术（PEMS）制备厚氮化物层（TiN，CrN，ZrN）和纳米复合碳氮化物镀层，来解决此类问题。该技术结合了传统磁控溅射和专门产生的等离子体，以获得更高的电流密度。在沉积前和沉积过程中采用重离子轰击的方法，能够有效提高涂层的结合力，并限制柱状组织生长，使得单层的TiN，CrN，及ZrN氮化物层厚度可达80μm，TiSiCN，ZrSiCN碳氮化物层厚度也可达30grn。试样分为两组进行了冲蚀试验，结果表明，TiSiCN镀层表现出了最优异的抗冲蚀性，是裸露不锈钢及Ti-6Al-4V基体的25倍，是其它氮化物层的5-10倍。文中将讨论沉积工艺，通过扫描电镜（SEM），能谱分析仪（EDX），透射电镜（TEM）及x射线衍射仪（XRD）研究镀层微观组织结构，通过纳米压痕试验测试镀层的纳米硬度，进行冲蚀试验测试镀层的耐冲蚀性能。此项技术不仅适用于保护先进的飞机系统中涡轮压缩叶片、轮叶、转子叶片等，同样适用于重载柴油机的液压泵轮及活塞环。 |
| 关键词: 涡轮叶片 冲蚀 磁控溅射 纳米镀层 |
| DOI： |
| 分类号:TG174.444 |
| 基金项目: |
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| Solid Particle Erosion Protection of Turbine Blades with Thick Nitride and Nanocomposite Coatings from Magnetron Sputter Deposition |
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WEI Rong-hua
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| Abstract: |
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| Key words: turbine blade erosion magnetron sputter deposition nano-composite coating |
