(1)成果簡介
礦冶集團北礦新材針對國內航空發動機、燃氣輪機篦齒的防護需要,利用復合電沉積技術,開發出應用于篦齒齒尖的含硬質相顆粒的新型高溫耐磨封嚴涂層。該涂層鍍覆精度高、結構輕薄均勻,具有良好的熱穩定性與對磨切削性,可有效抑制齒尖與靜子端的高溫對磨失效行為,解決了以往發動機篦齒齒尖在高溫、高速接觸載荷條件下易發生熔融磨損與過熱裂紋的問題,產品性能達到了國外同類產品的先進水平,填補了國內研究空白,為提高轉子篦齒零件可靠性提供了重要支撐和保障。
(2)主要性能指標及適用條件范圍
采用復合電沉積工藝制備的涂層對基體金屬組織和力學性能無不利影響,具有高結合力(≥150MPa)、良好熱穩定性(600℃風冷循環1200次涂層完好不脫落)和優異對磨切削性(600℃與GH3536蜂窩高溫高速切削后涂層完好、對磨瞬時溫度下降80%)等多種性能,可實現篦齒齒尖高溫抗熔融抗裂紋雙重防護。新型高溫耐磨封嚴涂層可在鈦合金、高溫合金等基材上進行制備,適用于航空發動機及燃氣輪機篦齒、壓氣機葉片等零件。
(3)成果應用情況
該成果已在某型號航空發動機上裝機運行約2000個循環,累計運行時長約400h,涂層完好,未出現涂層不耐磨損、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涂層的篦齒試驗件600℃熱震1200次后形貌圖
無涂層篦齒試驗件與金屬蜂窩



(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 不同狀態下的篦齒試驗件與金屬蜂窩600℃后高速對磨后的形貌圖