收藏本站
收藏 | 投稿 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

Erosion behavior and failure mechanism of Ti/TiAlN multilayer coatings eroded by silica sand and glass beads

Jintao Shuai  Xiao Zuo  Zhenyu Wang  Lili Sun  Rende Chen  Li Wang  Aiying Wang  Peiling Ke  
【摘要】:Severe erosion by hard particles is a crucial problem to engine blades when aircraft take off and land in harsh environments, especially for the developed lightweight titanium alloy components. Here, we deposited the Ti/TiAlN multilayer coatings with various cycles on Ti–6 Al–4 V substrates by a home-made hybrid multisource cathodic arc system. The effects of the silica sand and glass beads on erosion behavior of the coatings were focused. Results showed that the Ti/TiAlN multilayer coatings eroded by the silica sand exhibited the predominant "layer by layer" failure mechanism. In particular, increasing the number of cycles led to the dramatic increase in erosion rate for Ti/TiAlN multilayer coatings, due to the deterioration of their mechanical properties. Different from the silica sand case, however, the erosion rate of the coatings treated by glass beads indicated faint dependence upon the number of cycles, where the coating failure was dominated by the "piece by piece" failure mechanism. Noted that the Ti layers along with the formed interfaces enhanced the erosion resistance of the coatings, although the failure mechanisms were differently eroded by silica sand and glass beads. Meanwhile, the Ti layers and interfaces hindered the propagation of radial cracks and restrained the lateral cracks within one single TiAlN layer.

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前18条
1 坚增运 ,杨根仓 ,周尧和;Preparation of silica glass coating and the effect of the coating on the undercooling of Al-12.5%Si alloy[J];Progress in Natural Science;1997年03期
2 KIM Sunkyu;;Microstructural and tribological behavior of TiAlN/MoS_2-Ti coatings[J];Rare Metals;2006年04期
3 李洪;杨鸿泰;林松盛;韦春贝;石倩;郭朝乾;苏一凡;代明江;;掺杂元素对TiAlN涂层结构及性能的影响[J];工具技术;2018年07期
4 Lei Chen;Zhiliang Pei;Jinquan Xiao;Jun Gong;Chao Sun;;TiAlN/Cu Nanocomposite Coatings Deposited by Filtered Cathodic Arc Ion Plating[J];Journal of Materials Science & Technology;2017年01期
5 王文昌;ZHANG Ling;孔德军;;AFM Analysis of TiN, TiAlN, and TiAlSiN Coatings Prepared by Cathodic Arc Ion Plating[J];Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science);2016年05期
6 TU JieSong;DUAN HaiTao;XU JianHua;LI Jian;;Tribological performance of TiAlSiN and TiAlCrN/TiAlN coating blades[J];Science China(Technological Sciences);2014年02期
7 T.Sampath Kumar;S.Balasivanandha Prabu;Geetha Manivasagam;K.A.Padmanabhan;;Comparison of TiAlN, AlCrN, and AlCrN/TiAlN coatings for cutting-tool applications[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2014年08期
8 张程煜;CAO Huawei;HAN Dong;QIAO Shengru;郭永;;Influence of a TiAlN Coating on the Mechanical Properties of a Heat Resistant Steel at Room Temperature and 650℃[J];Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition);2013年05期
9 韩振威;林有希;;TiAlN涂层刀具研究新进展[J];组合机床与自动化加工技术;2012年06期
10 吕树国;刘常升;张罡;毕监智;金光;李玉海;;氮离子束轰击对电弧离子镀已沉积的TiAlN膜层性能影响的研究[J];钢铁研究学报;2010年03期
11 刘建华;邓建新;张庆余;;TiAlN涂层刀具的发展与应用[J];工具技术;2006年04期
12 ;THE EFFECTS OF PULSE BIAS VOLTAGE AND N_2 PARTIAL PRESSURE ON TiAlN FILMS OF ARC ION PLATING (AIP)[J];Acta Metallurgica Sinica(English Edition);2001年06期
13 李威辰;覃群;吴明娟;李海洋;周兴成;;基片偏压对模具钢表面镀TiAlN薄膜的微观组织和性能的影响[J];科技创新与应用;2020年04期
14 吕树国;刘常升;张罡;;脉冲N离子束轰击对TiAlN膜层耐磨性的影响[J];科技创新导报;2012年05期
15 陈淑花,潘应君,陈大凯;TiAlN膜层的研究进展[J];工具技术;2004年10期
16 ;Influence of Silica Fume on Corrosion Behaviour of Reinforced Steel in Different Media[J];Journal of Materials Science & Technology;2002年01期
17 阎红娟;刘峰斌;李喜朋;杨菲菲;;TiAlN/AlON纳米多层涂层组织及性能研究[J];北京理工大学学报;2018年12期
18 郭策安;赵宗科;胡明;尚光明;周峰;张健;;添加Y对电弧离子镀TiAlN薄膜结构和摩擦磨损性能的影响[J];表面技术;2018年10期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 罗顺;李福球;胡芳;岳伟;;TiAlN薄膜在热作模具钢H13上的高温摩擦性能[A];TFC'13全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2013年
2 孙鹏;祁正兵;朱芳萍;吴正涛;刘滨;王周成;;TiAlN涂层的高温摩擦学行为研究[A];TFC'11全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2011年
3 ;Deposition and Characterization of TiAlN/AlON Superhard Nanomultilayered Coatings Prepared by Reactive Magnetron Sputtering[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第三卷)[C];2011年
4 魏永强;巩春志;林永清;杨士勤;田修波;;脉冲偏压对分离靶多弧离子镀TiAlN薄膜结构和硬度的影响[A];第八届全国表面工程学术会议暨第三届青年表面工程学术论坛论文集(五)[C];2010年
5 金犁;潘应君;;多弧离子镀沉积TiAlN薄膜的工艺研究[A];湖北省第十届热处理年会论文集[C];2006年
6 Yi Yu;Youlin Zhang;Xianggui Kong;;A Versatile Methods Silica-coat Noble Metal Nanoparticles Used for High Enhancement of SERS of Biomolecules[A];第八届全国光生物学学术会议论文摘要集[C];2013年
7 王迪;Song-sheng Lin;田甜;杨洪志;Yue Hong;Ming-jiang Dai;Ke-song Zhou;;Anti-sand erosion performance and crack propagation mechanism of Cr/CrN/Cr/CrAlN multilayer coating[A];第四届粤港澳大湾区真空科技创新发展论坛暨2020年广东省真空学会学术年会论文集[C];2020年
8 王君;陈江涛;张广安;苗彬彬;张飞;闫鹏勋;;TiAlN三元涂层结构及性能研究[A];第六届全国表面工程学术会议论文集[C];2006年
9 王君;陈江涛;张广安;苗彬彬;张飞;闫鹏勋;;TiAlN三元涂层结构及性能研究[A];第六届全国表面工程学术会议暨首届青年表面工程学术论坛论文集[C];2006年
10 雷斌;莫继良;刘嵩;陈利民;朱旻昊;;TiAlN涂层硬质合金刀具铣削35CrMoSiV钢的切削性能研究[A];第六届全国表面工程学术会议暨首届青年表面工程学术论坛论文集[C];2006年
11 杨鸿泰;代明江;李洪;林松盛;侯慧君;石倩;韦春贝;;高速钢和硬质合金表面电弧离子镀TiAlN涂层组织和性能[A];TFC’17全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2017年
12 莫继良;朱旻昊;;TiAlN涂层高速钢刀具的制备及钻削性能研究[A];第八届全国表面工程学术会议暨第三届青年表面工程学术论坛论文集(五)[C];2010年
13 雷斌;莫继良;刘嵩;陈利民;朱旻昊;;TiAlN涂层硬质合金刀具铣削35CrMoSiV钢的切削性能研究[A];第六届全国表面工程学术会议论文集[C];2006年
14 牛瑞丽;李金龙;王永欣;陈建敏;;钛金属表面氮化层与TiAlN涂层复合结构及摩擦学行为研究[A];第十一次全国热处理大会论文集[C];2015年
15 王少鹏;潘晓龙;李争显;乔生儒;刘道新;;多弧离子镀TiAlN膜层的组织及相结构[A];TFC'07全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2007年
16 杨燕;陈利;;Ta掺杂对TiAlN涂层的微结构、力学及热性能的影响[A];TFC'15全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2015年
17 Yuwei Ye;Haichao Zhao;Liping Wang;Xiaogang Li;;Superhydrophobic Oligoaniline-Containing Siliceous Coating for Corrosion Protection of Carbon Steel[A];2018年全国腐蚀电化学及测试方法学术交流会论文集[C];2018年
18 Makoto Hino;Koji Murakami;Yutaka Mitooka;Minoru Hiramatsu;Masato Tsujilawa;;Preparation of Ni-P-SiC/PTFE Multilayer Coatings and Their Tribological Properties[A];2006年上海电子电镀学术报告会资料汇编[C];2006年
19 Li Yang;Shiyan Tang;Guanjin Li;Fuchu Liu;Wenming Jiang;Zitian Fan;;Effect of Silica Sol-PEG Composite Binder on Properties of CaO-Based Ceramic Cores via Layered Extrusion Forming[A];2019中国铸造活动周论文集[C];2019年
20 代明江;韦春贝;;离子镀技术及其应用[A];薄膜技术高峰论坛暨广东省真空学会学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 隋旭东;TiAlN基功能复合纳米刀具涂层成分、结构调控及涂层刀具的钛合金高速切削性能研究[D];东北大学;2016年
2 吕树国;脉冲N离子束辅助电弧离子镀沉积TiAlN膜层的研究[D];东北大学 ;2009年
3 张克栋;基体表面织构化TiAlN涂层刀具的制备与应用的基础研究[D];山东大学;2017年
4 商宏飞;氮化物/钽多层膜的制备及性能研究[D];机械科学研究总院;2013年
5 张华煜;10Cr-Mo-V耐热钢表面TiAlN涂层制备及其高温蒸汽腐蚀性能[D];太原科技大学;2020年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 万玉林;多弧离子镀制备TiAlN和DLC涂层的工艺方法及其对线齿轮副摩擦学性能的影响[D];华南理工大学;2019年
2 许莎莎;TA19合金表面TiAlN硬质膜的制备及摩擦磨损行为研究[D];南京航空航天大学;2019年
3 于海东;钛合金切削用硬质合金刀具涂层制备、表征与性能分析[D];东北大学;2015年
4 张显银;TiCN、TiAlN和TiAlCrN涂层刀具的干切削性能及磨损机理研究[D];西南大学;2018年
5 吴迪;W18Cr4V表面多弧离子镀TiAlN复合涂层的结构设计及摩擦磨损性能的研究[D];南京航空航天大学;2018年
6 蒙志林;磁控溅射离子镀TiN、TiAlN膜的制备及性能研究[D];西华大学;2013年
7 陈恩;TiC及Ag、Si结构改性的TiAlN涂层摩擦性能研究[D];南昌航空大学;2017年
8 冷可;深冷处理对TiAlN涂层硬质合金刀具微观组织和切削性能的影响[D];山东大学;2020年
9 张垒;TiAlN涂层强流脉冲电子束表面改性研究[D];沈阳理工大学;2017年
10 张丽珍;磁控溅射制备TiAlN薄膜及其性能研究[D];西华大学;2015年
11 林永清;分离靶真空电弧离子镀制备TiAlN膜层及其性能研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
12 周陶;TiAlN涂层硬质合金刀具的制备及其切削加工性能研究[D];南京理工大学;2016年
13 程玺儒;非平衡磁控溅射离子镀制备TiAlN薄膜及其性能研究[D];西华大学;2017年
14 江鸢飞;TiAlN/Si_3N_4-Cu纳米复合涂层的制备及性能研究[D];南昌航空大学;2014年
15 薛凯;TiAlN涂层循环热冲击载荷作用下的残余应力拉曼光谱研究[D];天津职业技术师范大学;2020年
16 齐欢;磁控溅射沉积参数对TiAlN刀具涂层微观结构与性能的影响[D];东北大学;2014年
17 梁启超;多弧离子镀TiN和TiAlN硬质薄膜的制备及性能研究[D];湖北汽车工业学院;2017年
18 张勇;TiAlN硬质薄膜抗氧化性能研究[D];西华大学;2010年
19 刘崇林;硬质合金刀具离子镀TiAlN镀层结构及性能研究[D];江苏科技大学;2014年
20 徐培利;TiAlN刀具涂层的微喷砂加工表面完整性研究[D];山东大学;2016年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978