AlSi/hBN可磨耗封严涂层的动态力学性能研究

作者：郭丹; 杨素媛^*; 金辰日; 何舒阳

来源：稀有金属, 2021, 45(12): 1448-1454.

DOI：10.13373/j.cnki.cjrm.XY20120033

• 封严涂层
• 动态力学性能
• 分离式霍普金森压杆(SHPB)
• 高应变率

AlSi/hBN是一种可磨耗性能优异的中低温封严涂层,在实际服役工况下,封严涂层承受叶片的高温高速对磨刮削,通过自身的高速塑性变形-断裂发生主动磨耗,进而起到封严及保护叶片的作用,该过程本质上是一种材料在冲击载荷下的动态力学行为。首先通过紫铜片波形整形技术、铝质分离式霍普金森压杆(SHPB)系统和半导体应变片等手段对Hopkinson压杆装置进行改造,有效减小实验误差,实现了SHPB试验中应力均匀和恒应变率变形的条件,并利用改造后的Hopkinson压杆装置对等离子喷涂制备的AlSi/hBN可磨耗封严涂层的动态力学性能进行研究,得到了AlSi/hBN可磨耗封严涂层在高应变率作用下的应力应变曲线。研究表明:紫铜片的厚度越大,入射波上升沿时间越长,试样内应力平衡状况越好,但厚度越大越不能满足恒应变率变形;随着紫铜片直径增加,入射波的上升沿时间先增加后减小;优选波形整形紫铜片尺寸为Φ10 mm×0.6 mm,AlSi/hBN可磨耗封严涂层在应变率为1000～1200 s-1下的动态抗压强度为56 MPa,具有应变率强化效应。

• 单位
  北京理工大学; 材料学院