NiCrAlY涂层在1050℃下的微观结构演变及抗氧化性能研究

摘要

为了进一步研究NiCrAlY涂层高温氧化过程中的微观结构演变，分析涂层结构与抗氧化性能之间的内在作用机理，为新型耐高温长寿命涂层的研制提供理论与数据参考.采用电弧离子镀技术，在镍基高温合金基体表面沉积NiCrAlY涂层，并将真空热处理后的涂层在1 050℃进行恒温氧化200 h后，通过扫描电子显微镜、X射线衍射和X射线能谱仪等检测手段，对NiCrAlY涂层在氧化过程中的微观结构演变和抗高温氧化机理进行研究.研究结果表明，真空热处理能够有效改善涂层的组织结构和均匀化涂层成分.涂层氧化过程中形成的α-Al₂O₃和Cr₂O₃对涂层具有良好的防护作用，能够降低涂层的氧化速度，抑制NiCr₂O₄尖晶石有害相的形成.氧化过程的持续进行，使得涂层中近氧化层侧的Al浓度降低，导致非保护性氧化物的形成，使得氧化层发生剥落，涂层的抗氧化性能降低，氧化物层出现分层现象，由疏松较厚的外氧化层和致密较薄的内氧化物层组成.涂层增重随氧化时间的变化曲线遵循抛物线规律，恒温氧化过程中涂层的平均氧化速率为0.085 6 g·m^-2·h^-1.该文对深入理解涂层的抗高温氧化机理及新型涂层的研制提供了理论与实验数据参考.

关键词

NiCrAlY涂层 / 微观结构演变 / 恒温氧化 / 氧化动力学