镍基和钴基高温合金,如 Inconel 625、Inconel 718、Hastelloy X 和 Haynes 230,能显著受益于热障涂层。这些材料常用于航空航天涡轮机和能源系统,暴露在高温燃气中会导致氧化和硫化。热障涂层通过形成热学和化学屏障来保护高温合金,限制氧扩散并防止氧化皮形成,从而在长时间高温运行下保持结构完整性。
钛合金如 Ti-6Al-4V 和 Ti-6Al-4V ELI 广泛用于汽车排气系统和航空航天发动机部件。虽然钛会形成稳定的氧化层,但在600°C以上易受氧化加速和表面脆化影响。热障涂层可扩展其工作范围,并在氧化和高湿度环境中增强耐腐蚀性,从而提高耐用性并保持机械性能。
工具钢如 Tool Steel H13 和 M2,用于高压模具和涡轮模具,易受热软化和氧化皮影响。当用于粉末床熔融制造并暴露于热循环时,热障涂层能显著提高抗氧化性并减缓基于扩散的表面退化,尤其是在间歇性燃烧条件下。
尽管陶瓷如 氧化锆 和 氧化铝 本身具有耐热和耐腐蚀性,但在等离子环境和熔融金属加工中,表层热障涂层仍能使其受益。施加的涂层可减少材料侵蚀和化学侵蚀,从而在极端工业环境中延长其性能。
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