燃气轮机压气机叶片涂层的高温适应性研究

摘要

为探究压气机叶片涂层在更多级叶片上的应用情况,研究了富铝无机盐涂层和铝基硬质涂层的高温适应性,利用光学显微镜、粗糙度测试仪、扫描电子显微镜、能谱仪和拉伸试验机分别测试了涂层厚度、表面粗糙度、微观组织、元素分布和拉伸结合强度。结果表明:富铝无机盐涂层的厚度为40~60μm,喷涂态和热处理后涂层的表面粗糙度分别为0.570~0.685μm和0.734~0.842μm,微观组织在460℃、2000 h内保持稳定,热失效过程涂层中的铝元素向基体快速扩散,金属基体氧化,拉伸结合强度降低;铝基硬质涂层厚度为8~12μm,喷涂态和热处理后涂层的表面粗糙度分别为0.324~0.486μm和1.054~1.275μm,微观组织在460℃、1001 h内保持稳定,热失效过程观察到(Fe,Cr)Al金属间化合物生成,拉伸结合强度约为40 MPa;热处理温度越高、时间越长,铝基涂层越不稳定,当温度不高于460℃时才可满足服役要求。