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航天发动机用铌钨合金高温抗氧化涂层常见缺陷分析

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稀有金属 2016年第4期40卷 322-327页

作者：钟景明周小军赵刚杨国启中色(宁夏)东方集团有限公司宁夏石嘴山753000 国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心宁夏石嘴山753000 宁夏东方钽业股份有限公司宁夏石嘴山753000

利用料浆熔烧法在航天发动机用铌钨合金表面制备了高温抗氧化涂层,通过扫描电镜(SEM)和能量弥散X射线谱(EDX)等手段分析观察涂层表面、断面微观形貌及涂层组成,由上述分析结果阐述了铌钨合金表面高温抗氧化涂层常见的表面缺陷、涂层色... 详细信息

利用料浆熔烧法在航天发动机用铌钨合金表面制备了高温抗氧化涂层,通过扫描电镜(SEM)和能量弥散X射线谱(EDX)等手段分析观察涂层表面、断面微观形貌及涂层组成,由上述分析结果阐述了铌钨合金表面高温抗氧化涂层常见的表面缺陷、涂层色差的形成机制及其对涂层在高温有氧环境中的性能和表面质量的影响。通过一系列的研究发现涂层色差的形成是由于涂覆过程中料浆过剩,熔烧制备过程中过剩料浆在涂层表层反应生成硅化物富集,形成不同于正常涂层的晶粒,由此导致了涂层色差的出现,涂层色差只存在于涂层表层,它的存在并不改变涂层其他层次的结构和成分,对涂层整体的厚度及表面质量都没有影响,而且在高温有氧环境中进行测试发现,有色差和没有色差的涂层高温性能相差不大,由此表明涂层色差的存在并不影响涂层的高温性能。

关键词：铌钨合金抗氧化涂层涂层色差微观形貌

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铌钨合金材料在液体火箭发动机上的应用

宇航材料工艺 2007年第6期37卷 57-60页

作者：张春基吕宏军贾中华陈道勇胡国林航天材料及工艺研究所北京100076

文摘为探索铌钨合金在液体火箭发动机上的应用,针对我国研制成功的Nb-5W-2Mo-1Zr铌钨合金进行了高温性能试验及抗高温氧化涂层的研制,铌钨合金及涂层在高温时的组织结构分析及相关工艺试验。结果表明:Nb-5W-2Mo-1Zr铌钨合金及抗氧化涂... 详细信息

文摘为探索铌钨合金在液体火箭发动机上的应用,针对我国研制成功的Nb-5W-2Mo-1Zr铌钨合金进行了高温性能试验及抗高温氧化涂层的研制,铌钨合金及涂层在高温时的组织结构分析及相关工艺试验。结果表明:Nb-5W-2Mo-1Zr铌钨合金及抗氧化涂层可用于液体火箭发动机。

关键词：铌钨合金抗氧化涂层液体火箭发动机应用

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铌钨合金抗高温氧化硅化物涂层的性能

材料保护 2016年第5期49卷 8-11,6页

作者：田进鹏周小军赵刚王立斐王蓉张丽国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心宁夏石嘴山753000 宁夏东方钽业股份有限公司宁夏石嘴山753000

为了更全面了解硅化物涂层的适用范围，利用料浆熔烧工艺在铌钨合金表面制备了硅化物高温抗氧化复合涂层，对比研究了1000～1600℃下硅化物涂层的静态和热循环抗高温氧化性能。利用扫描电镜和X射线能谱对涂层表截面形貌和组成进行分析... 详细信息

为了更全面了解硅化物涂层的适用范围，利用料浆熔烧工艺在铌钨合金表面制备了硅化物高温抗氧化复合涂层，对比研究了1000～1600℃下硅化物涂层的静态和热循环抗高温氧化性能。利用扫描电镜和X射线能谱对涂层表截面形貌和组成进行分析。结果表明：在1000～1200℃下，硅化物涂层寿命没有明显衰减，低温下涂层氧化粉化导致失效；温度由1200℃升至1300℃时，涂层寿命急剧衰减；在1300℃以上时，由于涂层中物质高温挥发导致涂层失效，随着温度的升高，涂层中物质的高温挥发加剧，使得涂层失效加速，涂层静态抗氧化寿命随温度升高呈一阶指数衰减；热循环测试过程中由于合金基体和涂层之间热匹配不良，导致涂层开裂，降低了涂层的抗高温氧化性能。

关键词：铌钨合金抗高温氧化硅化物涂层寿命

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航天发动机用铌钨合金表面涂层堆积

金属热处理 2015年第12期40卷 161-165页

作者：赵刚周小军田进鹏岳坤董凯张静国家钽铌特种金属材料工程技术中心宁夏石嘴山753000 宁夏东方钽业股份有限公司宁夏石嘴山753002

通过观察硅化物涂层表面、断面微观形貌和EDS分析,分析了航天发动机用铌钨合金高温抗氧化涂层表面堆积的形成机理及其对涂层性能的影响。研究发现,料浆熔烧法制备的涂层有点堆积和线堆积两种,点堆积是由于涂层碎屑污染料浆产生,并不改... 详细信息

通过观察硅化物涂层表面、断面微观形貌和EDS分析,分析了航天发动机用铌钨合金高温抗氧化涂层表面堆积的形成机理及其对涂层性能的影响。研究发现,料浆熔烧法制备的涂层有点堆积和线堆积两种,点堆积是由于涂层碎屑污染料浆产生,并不改变涂层的结构和成分,对涂层整体性能影响不大;在熔烧过程中由于涂层脱落会形成线堆积,引起涂层厚度波动,且伴生有漏涂现象,使涂层性能急剧下降,漏涂处迅速损坏。

关键词：铌钨合金抗氧化涂层表面堆积

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铌钨合金中钽

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冶金分析 2014年第6期34卷 49-52页

作者：王慧利宁夏产品质量监督检验院

研究了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定铌钨合金中钽的条件并建立了一种快速测定方法。试样用硝酸和氢氟酸溶解,选择干扰少、灵敏度较高、信噪比大的240.063nm波长谱线作为钽的分析线,基体元素铌、钨和共存元素锆、钼对测... 详细信息

研究了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定铌钨合金中钽的条件并建立了一种快速测定方法。试样用硝酸和氢氟酸溶解,选择干扰少、灵敏度较高、信噪比大的240.063nm波长谱线作为钽的分析线,基体元素铌、钨和共存元素锆、钼对测定的影响采用基体匹配的方法克服,背景采用统一扣背景方法消除。方法的检出限为0.039μg/mL,测定下限为0.195μg/mL。方法应用于铌钨合金样品中钽的测定,相对标准偏差(RSD,n=12)为0.80%,加标回收率在99%~101%之间,钽的测定值与色层分离5-Br-PADAP分光光度法吻合。

关键词：电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES) 铌钨合金钽基体匹配

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铌钨合金中钽硅铁铝钛铜

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冶金分析 2021年第1期41卷 80-86页

作者：许宁辉张众张俊峰宁夏东方钽业股份有限公司西北稀有金属材料研究院稀有金属特种材料国家重点实验室国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心

铌钨合金已成为新一代航天飞行器发动机高温部件的首选材料,准确测定其化学成分对材料加工工艺和材料性能研究具有指导意义。采用氢氟酸、硝酸溶解试样,选择Ta240.063nm、Si 250.690nm、Fe 238.204nm、Al 394.403nm、Ti 336.121nm、Cu 2... 详细信息

铌钨合金已成为新一代航天飞行器发动机高温部件的首选材料,准确测定其化学成分对材料加工工艺和材料性能研究具有指导意义。采用氢氟酸、硝酸溶解试样,选择Ta240.063nm、Si 250.690nm、Fe 238.204nm、Al 394.403nm、Ti 336.121nm、Cu 219.226nm为分析谱线,采用基体匹配法绘制校准曲线消除基体效应的影响,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定铌钨合金中钽、硅、铁、铝、钛、铜的方法。钽的质量分数为0.010%～0.60%,硅、铁、铝、钛、铜的质量分数在0.005 0%～0.10%范围内,各元素校准曲线的线性相关系数在0.999 5以上。元素检出限为0.001 12%～0.023 3%(质量分数)。方法应用于铌钨合金中钽、硅、铁、铝、钛、铜的测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)不大于4.4%;回收率为97%～104%。按照实验方法测定铌钨合金标准物质中钽、硅、铁、铝、钛、铜,测定结果与认定值相吻合,分析误差在实验室允许的误差范围内。

关键词：电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES) 铌钨合金钽硅铁铝钛铜

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大规格铌钨合金棒材锻造工艺研究

热加工工艺 2011年第17期40卷 112-113,117页

作者：夏明星郑欣李中奎张军良西北有色金属研究院陕西西安710016

研究了不同锻造工艺对新型铌合金Nb-W-Mo-Zr棒材的组织和力学性能的影响。结果表明,对于小规格准63mmNb-W-Mo-Zr铌合金棒材,采用摔锻拔长即可满足要求;而对于大规格准77mmNb-W-Mo-Zr铌合金棒材,通过改变锻造方式,采用两次镦粗+拔长工艺... 详细信息

研究了不同锻造工艺对新型铌合金Nb-W-Mo-Zr棒材的组织和力学性能的影响。结果表明,对于小规格准63mmNb-W-Mo-Zr铌合金棒材,采用摔锻拔长即可满足要求;而对于大规格准77mmNb-W-Mo-Zr铌合金棒材,通过改变锻造方式,采用两次镦粗+拔长工艺可以使得准77mm的棒材达到与准63mm棒材摔锻拔长工艺相当的组织和室温力学性能。

关键词：铌钨合金锻造镦粗力学性能

航天发动机用铌钨合金复合硅化物涂层制备及性能研究

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稀有金属与硬质合金 2023年第5期51卷 44-49页

作者：赵刚刘尖周小军白晓东张静宁夏东方钽业股份有限公司宁夏石嘴山753000 西北稀有金属材料研究院稀有金属特种材料国家重点实验室宁夏石嘴山753000 国家钽铌特种金属材料工程技术中心宁夏石嘴山753000

采用叠层料浆熔烧法在铌钨合金上制备复合硅化物涂层,旨在综合提升铌钨合金的静载长程抗氧化能力和抗热震能力。实验结果显示,涂层具有良好的耐高温、抗氧化性能,在1800℃下的静态抗氧化寿命达到了640 min以上,1700℃下抗热震性能达680... 详细信息

采用叠层料浆熔烧法在铌钨合金上制备复合硅化物涂层,旨在综合提升铌钨合金的静载长程抗氧化能力和抗热震能力。实验结果显示,涂层具有良好的耐高温、抗氧化性能,在1800℃下的静态抗氧化寿命达到了640 min以上,1700℃下抗热震性能达680次以上,经1500℃氧乙炔火焰冲刷3600 s后仍完好无损。经长时间氧化测试后,涂层开始贫Si化,同时Nb含量因扩散作用而显著增加;当表层开始出现富Nb氧化物时,涂层失效。此外,涂层与铌钨合金仍然存在热膨胀系数失配的问题,导致1700℃热震测试达680次以上时,涂层开始出现宏观裂纹,进而引起涂层失效。

关键词：铌钨合金复合涂层硅化物抗氧化性能抗热震性能抗火焰冲刷性能

航天发动机用铌钨合金高温抗氧化复合涂层的制备研究

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稀有金属与硬质合金 2016年第2期44卷 18-21,29页

作者：田进鹏周小军赵刚国家钽铌特种金属材料工程技术中心宁夏石嘴山753000 宁夏东方钽业股份有限公司宁夏石嘴山753002

采用料浆熔烧法,在航天发动机用铌钨合金Nb521-1表面制备高温抗氧化防护涂层,通过两次熔烧依次制备底层和面层,得到硅化物复合涂层。利用SEM及EDS分析涂层的微观形貌和元素含量,对涂层1 700℃高温抗氧化性能和室温～1 600℃热循环性能... 详细信息

采用料浆熔烧法,在航天发动机用铌钨合金Nb521-1表面制备高温抗氧化防护涂层,通过两次熔烧依次制备底层和面层,得到硅化物复合涂层。利用SEM及EDS分析涂层的微观形貌和元素含量,对涂层1 700℃高温抗氧化性能和室温～1 600℃热循环性能进行测试,并初步探讨涂层失效机理。结果表明,制备的复合涂层和基体之间通过互扩散形成扩散层,达到冶金结合;涂层在1 700℃下可连续工作22h,室温～1 600℃热循环测试完成了1 124次。在高温条件下,复合涂层可有效阻止外界氧向基体进一步扩散,对基体形成了良好的保护。

关键词：铌钨合金硅化物复合涂层高温抗氧化性能料浆熔烧法失效机理