第474章 计划与实际偏差太大(第2/3页)

这么一对比,才发现老师真的是牛比。

“高温耐磨涂层吧。”沐阳没有直接回答详细问题,而是转问,“你现在熟悉材料了吗?”

“书是看完了,但应用方面,不是很熟悉,然后去查涂层材料,发现太多型号了,不知道如何选用。”

“光耐磨涂层型号,国内外就有上百个型号,这还不包括一些厂商自己定的型号,你记不住很正常,而且也没这方面资料帮你汇总,这方面的资料并不多。

你记材料,不用去记那么多,除非你记忆力非常好,但不管如何,都不是研究材料的正确方法。

如果你真的要深入研究材料,那你要懂得每一种元素的特性,包括其晶胞结构。”沐阳耐心解释道,“发动机的轴类零件多采用WC-Co涂层,封严环以及缘板配合面采用CoMoCrSi涂层,篦齿采用Al2O3-SiO2涂层,而抗冲蚀多采用TiN涂层,我说这几点,你发现了元素方面有什么区别没有?”

沐阳看他摇头,也不为难他了,他这学生才接触材料没多久,如果没有深入材料几年时间,也很难搞明白。

“Co钴、Mo钼、W钨、SiO2都有耐高温或防高温蠕变的特性,就举个例子,纯钨的熔点3420摄氏度,以前的老灯泡就采用钨丝作为耐高温材料,现在有些农村家庭还用这种灯泡。

既然钨它有这个特性,很多材料就加入微量钨元素,就是提高材料的耐高温性能;

Co钴和Mo钼的耐高温特性又不一样……”

“所以,你要熟悉材料,就不必去记那么多材料型号,但要懂得查资料,只要你懂得常用材料元素的特性,大概有十几种常用元素,加多少微量对材料造成什么影响,就懂得使用选用材料型号,根本不需要记什么材料型号,你只要看到材料的化学百分比,甚至就能懂这种材料是干什么用的,八九不离十。

当然,哪怕化学成分一样,制造出来的材料性能差异也非常大,这就是各个厂家工艺和设备问题了,但材料的特性,不会因为工艺和设备而改变。”

沐阳在跟学生解释时,也给他开挂,加快学生对材料的理解。

“哦,谢谢老师,我发现懂了许多。”金伟感激说道,他本来还有不少疑惑,但听完老师一番话,茅塞顿开,根本不需要老师再多指点了,也懂得查材料选用材料了。

金伟又问:“老师,那个涂层厚度一般根据什么来选用的?”

沐阳说:“目前国内外也没有一个具体的标准,涂层也不是越厚越好,但太薄肯定不行。

像高温涂层,常常混有Co钴、Mo钼、W钨等元素,注定涂层的硬度就比较高,硬度度,相应地,它的塑性就比较差,如果涂厚了,就容易龟裂,如果太薄了,那就达不到效果。

具体有多厚,得看工艺,等离子喷焊STL那边,你可以去了解一下,一般不会超过五个毫米,它那属于原子间结合,不像喷漆那样,在上面覆盖一层;

如果不是原子间结合,像渗碳渗氮,涂层不会太厚的,一般不到2毫米,正常也就0.5到1.2毫米。”

“老师,我们的发动机很多零部件采用金属3D增材设备制造,涂层是原子间结合吗?”

“是的,实际上就是激光堆焊,只不过我们控制内应力控制得好,所以没什么变形。

正常来说,像耐高温材料涂层,都是传统堆焊方式,基材会变形,而且厚度很难控制。

我们有些零部件,由于要求韧性比较高,必须锻件制造,金属3D增材设备虽然具备初级锻件性能,但还是达不到要求,所以这些零部件的涂层,如果是耐高温的,多半是传统堆焊方式,然后再精加工。

TiN涂层采用物理气相沉积(PVD)工艺,其他耐磨涂层多采用等离子或者超音速喷涂工艺。”

金伟越听越挠头,发现很多听不懂了,沐阳又给他开挂理解,耐心讲解,他才理解。

差不多二十分钟后,沐阳不再跟他讲了,让他回去多总结,一是刚才给金伟开挂了挺长时间,金伟本人也要总结一下所学,一下子消化不了那么多知识量。

金伟离开后,沐阳也在思索航空发动机的涂层问题。

风扇在高空时,温度很低,容易结冰,所以需要防冰涂层;它属于进气口,离燃烧室比较远,温度传不到风扇位置。而且,高速进气,温度也会剧降,这才是结冰的原因。

防冰通过两种方法:一是不让水汽在零件表面凝结,二是使结冰层快速脱落。

不过,自从金属3D增材设备之后,风扇内部有细小的弯弯曲曲空心通道,利用燃烧室多余的热气,通过轴心—风扇座—再传送到风扇叶,进行物理升温,这是星海集团航空发动机首次应用的技术手段。