高温高温结构 - 原位研究

结合层作为中间层沉积在高温合金组织上，以提高几个关键的性能标准，包括热腐蚀性能。这限制了贱金属的原子迁移和热障涂层的附着力。

Pt- alinide键合涂层的合成产生了一种微观和成分梯度结构，通常由三层离散层组成:内部扩散区由B2-NiAl基体中的粗沉淀组成，中间层由β-(Ni,Pt)Al组成，外层由金属间化合物PtAl组成₂富含富含的细沉淀物。

重要的是要理解高温合金基材和粘合涂层的机械性能，以在升高的温度下推进这些材料系统的开发，以用于极端情况。

Hysitron SEM Picoindenter，加热800°C

一种Hysitron^®- pi88 SEM picindenter^®采用800°C加热选项(图1)，在扫描电镜内进行微柱压缩测试，以评估高温下高温合金基体和粘结涂层的力学性能。

原位机械测试能够通过样品和直接，实时检查变形过程的精确对准。在SEM中进​​行这些测试的侧面益处是高真空气氛限制样品的氧化，特别是在高温下，允许测量超合金和粘合涂料的真正力学性能。欧洲杯足球竞彩

图1。带800°C加热选项的海斯特隆PI 88原理图。

测试程序

采用聚焦离子束(FIB)铣削工艺在富铂区和基高温合金区制备微柱。采用Hysitron PI 88平冲探针对微柱进行压缩。

系统的位移受控反馈模式用于将柱压缩至5-12％的应变率为10^－２- S.^－１．压缩试验是在室温(RT)和高达800℃的各种升高温度下进行的。加热是通过对样品和探针进行闭环电阻加热来完成的。

每次试验均实时录像，并记录荷载-位移数据。这两个信息的同步有助于验证测试，并有助于对不同温度下的变形进行彻底的分析。

高温单轴柱压缩

粘合涂料

变形柱的微观结构示出了晶界旋转并在高于700℃的温度下滑动。在该温度下方的微观结构中可以清楚地看到响晶裂缝。

750℃及以上时，近顶表面出现晶间裂纹。如图2的应力-应变曲线所示，结合层的塑性表现为室温屈服后的主应变硬化和较高温度下的局部应变硬化。与室温相比，800℃时粘结涂层的模量降低了~9%。屈服强度变化更明显，在800°C加热后，屈服强度下降了~50%。

图2。在室温（左）和800℃（中间）压缩后键涂层柱的形态。在室温下测试的柱子中可以清楚地看到跨晶裂纹，而晶间裂缝仅在高温下出现。应力 - 应变曲线（右）表示在室温下的主要应变硬化，在较高温度下更有限。

超级合金

在高温合金的应力 - 应变曲线中看到的主要负载下降（图3）与滑动带的形成连接。在600°C时，与室温相比，在柱表面上可以看出具有较大阶梯尺寸的更大数量的滑槽。在600^O.C与室温相比，测量的屈服强度和弹性模量下降了~20%。

图3。在室温（左）和600℃（中间）压缩后超合金柱的形态。应力 - 应变曲线（右）显示出显着的负载下降，其与图像中所示的滑槽的形成相关联。

图4。弹性模量的变化和屈服强度作为Ptal键合涂层的温度函数。

结论

与室温相比，发现粘合涂层的屈服强度和模量分别在800℃下降低〜50％〜9％。晶界旋转和滑动在700℃高于700℃的温度下占主导地位。

在基于Ni的超合金中看到了几个滑动带。防滑条纹的严重程度和密度随温度而增加。

这Hysitron Pi 88.- 具有800°C的加热选项将升高温度的定量机械表征与实时SEM成像相结合，详细分析了超合金粘合涂层系统中的变形机制。

这些信息来源于Bruker纳米表面公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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