GH3030概述：GH3030固溶強化型高溫合金是早期發(fā)展的80Ni-20Cr固溶強化型高溫合金，化學(xué)成分簡(jiǎn)單，在800℃以下具好的熱強性和高的塑性，并具有良好的耐氧化、冷沖壓和焊接工藝性能。合金經(jīng)固溶處理后為單相奧氏體，使用過(guò)程中組織穩定。用于800℃以下工作的渦輪發(fā)動(dòng)機燃燒室部件和在1100℃以下要求耐氧化但承受載荷小的其他高溫部件。GH3030具有強熱加工及冷加工性能，用于制作化工設備及配套配件。

GH3030化學(xué)成分：

應用概況與特殊要求：

主要用于燃燒室和加力燃燒室零部件以及機匣安裝邊等零部件。

物理及化學(xué)性能

熱性能

熔化溫度范圍：1374～1420℃

金相組織結構：

該合金在1000攝氏度固溶處理后為單相奧氏體組織，間有少量TiC和Ti(CN)。

工藝性能與要求：

1.該合金具有良好的可鍛性能，鍛造加熱溫度1180℃，終鍛900℃。

2.該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關(guān)。

3.熱處理后，零件表面氧化皮可用吹砂或酸洗方法清除。

采用等離子噴涂法制備的航空發(fā)動(dòng)機渦輪部件不能滿(mǎn)足抗高溫和熱腐蝕需求。采用真空電弧離子鍍

技術(shù) (A IP)在 GH3030鎳基高溫合金上制備 170～180μm厚的 N iCrA lYSi涂層 ,研究了該涂層 700 ℃下的高溫氧化

行為和 760 ℃下的燃氣熱腐蝕行為。結果表明 :經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的氧化 , N iCrA lYSi涂層表面形成了以 A l2 O3, Cr2 O3為主的氧化膜 ,提高了其抗高溫氧化性能 ;經(jīng)過(guò) 760 ℃, 100 h燃氣腐蝕試驗后 , N iCrA lYSi涂層主要由 N i3A l和 α2Cr相組成 ,N iCrA lYSi涂層明顯改善了 GH3030合金的抗低溫熱腐蝕性能。

GH3030鎳基高溫合金已成功應用于航空發(fā)動(dòng)機

主燃燒室、加力燃燒室噴嘴等零部件中

現代航空發(fā)動(dòng)機渦輪部件材料要求能夠在高溫燃氣環(huán)境下長(cháng)期

工作 ,為避免其出現氧化和腐蝕 ,需要對其進(jìn)行防護N iCrA lYSi涂層具有優(yōu)異的抗高溫氧化、抗熱腐蝕性能和較高的塑性 ,與高溫合金基體的結合較好 ,目前已廣泛應用于航空發(fā)動(dòng)機高溫部件的表面防護

傳統的燃燒室噴嘴大多采用等離子噴涂技術(shù)制備 ,厚度超過(guò) 100μm的防護涂層孔隙率大、與合金的結合也不好。本工作采用真空電弧離子鍍工藝在GH3030合金上制備 N iCrA lYSi涂層 ,并考察了涂層的抗高溫氧化性能和低溫燃氣熱腐蝕性能。

1. 1　涂層制備

基體選用 GH3030鎳基高溫合金 ,尺寸為 30. 0 mm×10. 0 mm ×1. 5 mm,表面粗糙度 Ra 為 0. 63～1. 25μm。采用 SS22液體吹砂機進(jìn)行濕吹砂處理 , 工作壓力為 0. 5～0. 6 MPa,磨料粒度 0. 154 mm 以上。采用LCX 252系水基清洗劑在 TP2600C超聲波清洗機中對試樣清洗 20～30 m in,烘干 ;鍍膜前將真空室抽至10- 3Pa,通入氬氣。進(jìn)行 15～20 m in的離子清洗 ,消除其表面的氧化物和污染物。沉積涂層材料為N iCrA lYSi,基材和 N iCrA lYSi材料成分見(jiàn)表 1