发动机叶片热障涂层上微裂纹对比试块制作工艺制造技术

技术编号:13457956 阅读:38 留言:0更新日期:2016-08-03 16:34
一种发动机叶片热障涂层上微裂纹对比试块制作工艺,其特征在于步骤方法如下:该工艺基于维氏硬度计在热障涂层表面施加压力,利用维氏硬度计的金刚石四棱压头边缘的应力集中,在压头边缘形成微裂纹,用于制作无损检测校准用对比试块,其设备采用维氏硬度计,使用若干面积大于10×10mm平面试片,加载不同的载荷,最后进行电镜检测,扫描电镜观察和测量,进行绘图说明。本发明专利技术的优点是:本发明专利技术的工艺有效在厚度范围22‑120μm的热障涂层上制造出微裂纹,相比其他裂纹制造方法,简单可靠,且能够评价热障涂层的脆性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械制造领域,涉及无损检测和超声检测,具体为一种发动机叶片热障涂层上微裂纹对比试块制作工艺
技术介绍
发动机热障涂层是保障航空发动机运行寿命的关键,如何检测热障涂层的微裂纹是保障发动机安全运行的重要技术,制备微裂纹对比试块用于无损检测仪器校准成为检测技术关键。常规微裂纹制作方法有:弯曲法,热胀冷缩法、压痕法、摩擦法等,其中压痕发最简单,容易实现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种发动机叶片热障涂层上微裂纹对比试块制作工艺,该工艺能够更好的检测热障涂层的微裂纹,保障发动机安全运行。本专利技术采用的技术方案如下:一种发动机叶片热障涂层上微裂纹对比试块制作工艺,其特征在于步骤方法如下:该工艺基于维氏硬度计在热障涂层表面施加压力,利用维氏硬度计的金刚石四棱压头边缘的应力集中,在压头边缘形成微裂纹,用于制作无损检测校准用对比试块,其设备采用维氏硬度计,使用若干面积大于10×10mm平面试片,加载不同的载荷,最后进行电镜检测,扫描电镜观察和测量,进行绘图说明。进一步的,所述该工艺在厚度范围22-120μm的热障涂层上制造出微裂纹。进一步的,所述施加压力载荷为50N,100N,200N,500N。进一步的,所述涂层的成分包括Al203和SiO2,Al203与SiO2的比例在3:1到1:4之间。进一步的,所述涂层的厚度在22μm到122μm之间。进一步的,所述对比试块为平面结构,面积大于10mm×10mm,表面清洁,无污染。进一步的,所述对比试块的基体为镍基高温合金、不锈钢。进一步的,所述对比试块用扫描电镜观察和测量,绘图说明。本专利技术的优点是:本专利技术的工艺有效在厚度范围22-120μm的热障涂层上制造出微裂纹,相比其他裂纹制造方法,简单可靠,且能够评价热障涂层的脆性。附图说明图1为对比试块。图2为1#试样加载位置裂纹示意图。图3为1#试样加载位置SEM图。图4为2#试样加载位置裂纹示意图。图5为2#试样加载位置SEM图。图6为3#试样加载位置裂纹示意图。图7为3#试样加载位置SEM图。图8为4#试样加载位置裂纹示意图。图9为5#试样加载位置SEM图。图10为5#试样加载位置裂纹示意图。图11为5#试样加载位置SEM图。在图2中,50KG位置处向下延伸的裂纹,长度约为200μm。在图4中,50KG位置处向上延伸的裂纹,长度大于50μm。在图6中,50KG位置处向下延伸的裂纹,长度大于100μm。在图8中,50KG位置处向左延伸的裂纹,长度约为200μm。在图10中,50KG位置处向左延伸的裂纹,长度约为100μm。其中:1#试块的涂层成分为Al203与SiO2的比例为3:1,涂层平均厚度为122μm,基体为镍基高温合金;2#试块的涂层成分为Al203与SiO2的比例为1:2,涂层平均厚度为50μm,基体为镍基高温合金;3#试块的涂层成分为Al203与SiO2的比例为1:3,涂层平均厚度为42μm,基体为镍基高温合金;4#试块的涂层成分为Al203与SiO2的比例为2:1,涂层平均厚度为22μm,基体为不锈钢;5#试块的涂层成分为Al203与SiO2的比例为1:4,涂层平均厚度为34μm,基体为镍基高温合金。具体实施方式本专利技术的设备:维氏硬度计,维氏硬度计HV-50。本专利技术的试片:平面试片,面积大于10×10mm,表面清洁,无污染。编号涂层成分涂层平均厚度(mm)基体13Al203+SiO2122镍基高温合金2Al203+2SiO250镍基高温合金3Al203+3SiO242镍基高温合金42 Al203+SiO222不锈钢6Al203+4SiO234镍基高温合金本专利技术的加载载荷:50N,100N,200N,500N。本专利技术的电镜检测:扫描电镜观察和测量,绘图说明。结果如下:实施例一:如图1所示,一种发动机叶片热障涂层上微裂纹对比试块的制作工艺,其特征在于:该工艺基于维氏硬度计在热障涂层表面施加压力,利用维氏硬度计的金刚石四棱压头边缘的应力集中,在压头边缘形成微裂纹,用于制作校准用对比试块1#。所述施加压力载荷为500N,所述涂层的成分包括Al203和SiO2,Al203与SiO2的比例在3:1,所述涂层的厚度为122μm,所述试块1#为平面结构,面积大于10mm×10mm,表面清洁,无污染,所述试块1#的基体为镍基高温合金,所述试块1#用扫描电镜观察和测量,绘图说明结果,如图2、3所示。实施例二:如图1所示,一种发动机叶片热障涂层上微裂纹对比试块的制作工艺,其特征在于:该工艺基于维氏硬度计在热障涂层表面施加压力,利用维氏硬度计的金刚石四棱压头边缘的应力集中,在压头边缘形成微裂纹,用于制作校准用对比试块2#。所述施加压力载荷为500N,所述涂层的成分包括Al203和SiO2,Al203与SiO2的比例在1:2,所述涂层的厚度为50μm,所述试块2#为平面结构,面积大于10mm×10mm,表面清洁,无污染,所述试块2#的基体为镍基高温合金,所述试块2#用扫描电镜观察和测量,绘图说明结果,如图4、5所示。实施例三:如图1所示,一种发动机叶片热障涂层上微裂纹对比试块的制作工艺,其特征在于:该工艺基于维氏硬度计在热障涂层表面施加压力,利用维氏硬度计的金刚石四棱压头边缘的应力集中,在压头边缘形成微裂纹,用于制作校准用对比试块3#。所述施加压力载荷为500N,所述涂层的成分包括Al203和SiO2,Al203与SiO2的比例在1:3,所述涂层的厚度为42μm,所述试块3#为平面结构,面积大于10mm×10mm,表面清洁,无污染,所述试块3#的基体为镍基高温合金,所述试块3#用扫描电镜观察和测量,绘图说明结果,如图6、7所示。实施例四:如图1所示,一种发动机叶片热障涂层上微裂纹对比试块的制作工艺,其特征在于:该工艺基于维氏硬度计在热障涂层表面施加压力,利用维氏硬度计的金刚石四棱压头边缘的应力集中,在压头边缘形成微裂纹,用于制作校准用对比试块4#。所述施加压力载荷为500N,所述涂层的成分包括Al203和SiO2,Al203与SiO2的比例在2:1,所述涂层的厚度为22μm,所述试块4#为平面结构,面积大于10mm×10mm,表面清洁,无污染,所述试块4#的基体为不锈钢,所述试块4#用扫描电镜观察和测量,绘图说明结果,如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机叶片热障涂层上微裂纹对比试块制作工艺,其特征在于步骤方法如下:该工艺基于维氏硬度计在热障涂层表面施加压力,利用维氏硬度计的金刚石四棱压头边缘的应力集中,在压头边缘形成微裂纹,用于制作无损检测校准用对比试块,其设备采用维氏硬度计,使用若干面积大于10×10mm平面试片,加载不同的载荷,最后进行电镜检测,扫描电镜观察和测量,进行绘图说明。

【技术特征摘要】
1.一种发动机叶片热障涂层上微裂纹对比试块制作工艺,其特征在于步骤方法如下:
该工艺基于维氏硬度计在热障涂层表面施加压力,利用维氏硬度计的金刚石四棱压头边缘
的应力集中,在压头边缘形成微裂纹,用于制作无损检测校准用对比试块,其设备采用维氏
硬度计,使用若干面...

【专利技术属性】
技术研发人员:邬冠华李泽吴伟王婵周笔文何喜
申请(专利权)人:南昌航空大学西安航空动力股份有限公司
类型:发明
国别省市:江西;36

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