超合金键涂层的高温蠕变测试

Superaly是一种经过专门设计的材料，可在高温下使用高蠕变性和强度。目前，这些是由复杂材料制成的，这些材料是十二个或更多元素的复合材料。欧洲杯足球竞彩为了进一步提高其性能，通常将它们涂有由陶瓷组成的热屏障涂层（TBC）。这为组件周围提供了保护性胶囊，可保护其免受恶劣的环境和热量的影响。

TBC抗逆转的键是通过粘结涂层通过长时间在氧气大气中保持高温条件下的合金而产生的。当键形成键时，氧通过扩散，并以不同的速率的相应向外扩散进入合金中。结果，微结构是多层且复杂的，在氧化物TBC和内部金属底物之间产生坚固且抗性的键。

所有材料欧洲杯足球竞彩均随温度变化而显示机械行为的可测量改变，这意味着必须使用广泛的温度参数评估任何键涂层层的性能。当生成具有更好机械性能的高级超合金的模型和设计时，这至关重要。在大多数情况下，粘结涂层层的厚度只有几微米，这使得在单个隔离层上使用传统的蠕变测试变得困难或不可行。

本文介绍了对温度和时间相关的粘结层层机械性能进行的研究结果，旨在阐明各种超合金组件及其使用的条件之间发生的复杂相互作用。

图1。横截面样品表面的SPM图像显示了表征的键涂层层。与用于执行测试的相同探针尖端收集图像，从而允许非常精确的测试定位。

程序

在该实验中，通过在空气中加热基于镍（CM-247LC）的市售超级合金样品，在基于镍（CM-247LC）的市售超级合金样品上制成了键涂层。如图1所示，它在横截面上切开并抛光，以便可以看到微观结构的层。每个区域都有不同的表面纹理。

第一个区域（区域1）由包含W和Cr沉淀的合金组成。区域2由PT，Ni和Al的固体溶液组成。两层层在从25°C至750°C的各种温度下通过纳米引导进行蠕变测试。

在这种情况下，特定技术是在指定的参考频率下使用指定参考频率的小振荡进行动态蠕变测试，在这种情况下，它叠加在负载函数上（这是准静态），以便可以连续进行接触刚度的测量通过测试持续时间。参考蠕变测试结果取决于接触面积和接触刚度之间的关系，以使长时间内测试的材料的性质具有值。

在该实验中，在25°C，500°C，650°C和750°C下进行纳米识别测试1500秒，在区域1和区域2上。2020欧洲杯下注官网hysitron^®TI 980 TriboIndenter^®带有XSOL®加热阶段和伯科维奇探测器以进行凹痕。

结果

该仪器的原位SPM成像采集可用于选择和确认蠕变测试纳米识别的位置。图2显示了在650°C下的SPM图像的一个实例。从两个区域的每个温度下的蠕变测试获得的数据值如图3所示（顶部）。它们揭示了准静态负载恒定的时间的增加深度。图3（底部）显示了随着凹痕深度升高而降低硬度的方式。

基线测量是通过在25°C下进行相同的测试获得的，因为室温蠕变预计最小。随着温度的升高，硬度从初始值降低，并且蠕变迅速增加。下面的方程式显示了稳态状态中的蠕变如何变化：

其中ε•是应变率：

a是比例常数

m是应力指数

Q是激活能

R是气体常数

T是绝对温度。

蠕变的机制显示与应力指数M和/或激活能量Q刚度值的相关性变化在进行参考蠕变测试时连续可用。因此，应变率是连续确定的，例如：

其中k是接触刚度。

假定代表性应力是硬度或平均接触压力。为了计算应力指数m，logε的斜率•对log H的斜率如图4（顶部）所示。在测试的最初时期，在前100-200秒内，在logε•与log H曲线中观察到了短暂的非线性行为。这没有在图4（顶部）中显示，因为它不是稳态观察。

图4（底部）显示了应力指数M如何随温度而变化，表明在区域1中测试的整个温度范围的可能性主要以相同的蠕变机制为主，但是在区域2中，M值显示了较大的变化，这些变化很大，这可能表明，在该区域中，有多种机制在竞争中。

图2。在650°C收集的2区2区的SPM图像。

图3。（顶）来自每个温度的蠕变数据，显示了测试过程中凹痕深度的演变。（底部）随着时间的推移，在每个温度上随着时间的推移而衰减的硬度与凹痕深度增加有关。

图4。（顶）应变率与每个蠕变测试中的应力，显示了如何计算应力指数。（底部）区域2的应力指数变化表明蠕变机制发生了变化，而区域1的一致结果表明了恒定​​的机制。

结论

使用纳米引导蠕变测试测量，可以使用非常小的体积研究材料的蠕变特性，而在一个由多层组成的复杂系统中只有一层。当Nanodma®III测试与XSOL高温阶段一起使用时Hysitron Ti 980设备在长期以来选择进行研究的层以及高达800°C的温度下，可以以准确的方式进行测量。

此信息已从布鲁克·纳米（Bruker Nano）表面提供的材料中采购，审查和改编。欧洲杯足球竞彩

有关此消息来源的更多信息，请访问布鲁克纳米表面。