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垂直裂纹对EB-PVD热障涂层热循环失效模式的影响

陈立强 , 宫声凯 , 徐惠彬

金属学报

对电子束物理气相沉积(EB-PVD)双层结构热障涂层在热循环过程中形成的陶瓷层垂直裂纹对涂层失效模式的影响进行了研究. 结果表明, 陶瓷层表面垂直裂纹出现在热循环初期，但并未造成涂层的早期剥落; 随着热循环次数增加，垂直裂纹网格变密. 有限元计算表明，垂直裂纹的形成在试样中部产生了类似于试样边缘的剪应力集中效应. 经过长时间热循环后，当陶瓷层等轴晶区的强度或者热氧化生长层(TGO)的强度小于边缘效应产生的剪应力时，涂层在试样的中部以垂直裂纹网格形状发生剥落失效.

关键词: 热障涂层 , electron beam physical vapor deposition (EB-PVD) , thermal cycling

TiAl/Ti3Al超薄多层复合材料的微观结构与力学性能

申造宇 , 何利民 , 黄光宏 , 牟仁德 , 顾金旺 , 刘维众

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2016.00091

采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)制备出大尺寸、超薄、化学成分均匀的TiAl/Ti3Al微叠层复合材料.通过XRD和SEM对材料的相组成和微观结构进行了分析.结果表明:TiAl/Ti3Al微叠层表面状态良好,具有明显的层状结构,相结构由α2-Ti3Al和γ-TiAl组成.利用热等静压技术对微叠层进行了致密化处理,经热等静压处理后的试样具有较高的拉伸强度,并表现出较好的延伸率.根据拉伸断口形貌及结构特征,探讨了微叠层材料薄板的微观变形机制和断裂机理.TiAl/Ti3Al微叠层薄板经热等静压处理后,材料断裂方式由沿晶脆性断裂转变为具有一定韧性的准解理断裂和沿晶脆性断裂的混合断裂方式.

关键词: 电子束物理气相沉积 , 微叠层材料 , 微观结构 , 力学性能 , 断裂机理

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