Cr、Nb对Fe-Al涂层增韧作用及其机制研究

项目名称： Cr、Nb对Fe-Al涂层增韧作用及其机制研究

项目编号： No.51371097

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 姚正军

作者单位： 南京航空航天大学

项目金额： 80万元

中文摘要： Fe-Al涂层具有良好的耐高温、耐腐蚀和抗磨损性能，在航空发动机高温部件的防护中具有重要的应用前景。然而，由于Fe-Al金属间化合物的本征脆性，使得涂层与基体的力学相容性较差，在复杂工况条件下，涂层极易开裂甚至剥落，是一个亟待解决的难题。本课题通过第一性原理方法，分析合金元素对涂层电子结构和韧性的影响规律，探讨合金元素对形变机制的影响，设计具有强韧性的Fe-Al-M（M=Cr、Nb）三元合金涂层体系；采用弧光辅助等离子表面合金化方法，制备Fe-Al-M(M=Cr、Nb)涂层，通过弧光、辉光协同放电效应及扩散动力学研究，有效降低等离子表面合金化工艺温度，抑制脆性高铝化合物相形成；通过纳米压入法结合分子动力学模拟方法，进一步从微观、细观层次表征涂层韧性，分析合金元素的增韧作用，为解决该类涂层开裂和剥落提供新的思路和理论支撑。

中文关键词： Fe-Al合金涂层；辉光等离子技术；第一性原理；力学性能；高温氧化

英文摘要： o The Fe-Al coating which has excellent high temperature oxidation-resistant, corrosion-resistant,and wear-resistant performance, is a promising approach for the protection of some key parts of aeroengine at high temperature. However, the intrinsic brittl

英文关键词： Fe-Al alloyed coating；Glow plasma technique；First principles；Mechanical properties；High temperature oxidation