Al含量对HVOF-NiCrAlY+APS-nYSZ热障涂层热循环行为的影响

李超; 程玉贤; 黎红英; 王璐; 陈卫杰

航空材料学报 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (3) : 87 -96.

李超, 程玉贤, 黎红英, 王璐, 陈卫杰

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摘要

NiCrAlY是燃气轮机热障涂层经常采用的金属黏结层材料，本工作研究用于制造燃气轮机两种Al含量的NiCrAlY粉末对HVOF-NiCrAlY+APS-纳米结构YSZ（nanostructured YSZ,nYSZ）热障涂层在室温和1150℃之间热循环行为的影响。结果表明，HVOF-Ni25Cr5Al0.5Y表面Al₂O₃-TGO的生长速率低于HVOFNi22Cr10Al1Y。与微米结构YSZ（microstructured YSZ,mYSZ）/mYSZ界面相同，nYSZ/mYSZ界面也可成为裂纹源，导致在nYSZ层中形成局部裂纹网络。两种HVOF-NiCrAlY+APS-nYSZ热障涂层的失效方式与传统APS/HVOF-MCrAlY（M=Ni和Co）+APS-mYSZ相同，主要由于靠近HVOF-NiCrAlY/APS-nYSZ界面nYSZ层裂纹扩展与合并，Ni25Cr5Al0.5Y+nYSZ热循环寿命比Ni22Cr10Al1Y+nYSZ略高。同时，提高APS-YSZ层中YSZ/YSZ界面结合力，避免YSZ/YSZ界面和APS-YSZ外表面开裂，可以有效提高HVOF-MCrAlY+APS-YSZ热障涂层热循环寿命。