低压等离子喷涂NiCoCrAIYTa涂层的抗燃气热冲击性能研究

作     者：赵宇 毛熙烨 吕伯文 邓朝阳 董东东 李创生 毛杰 邓春明 邓畅光 刘敏 MAO Xiye;ZHAO Yu;LV Bowen;DENG Chaoyang;DONG dongdong;LI Chuangsheng;MAO Jie;DENG Chunming;DENG Changguang;LIU Min

作者机构：中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002 广东省科学院新材料研究所/现代材料表面工程技术国家工程实验室/广东省现代表面工程技术重点实验室广东广州510650 景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院江西景德镇333403 

出 版 物：《材料研究与应用》 (Materials Research and Application)

年 卷 期：2024年第18卷第1期

页      面：123-132页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：广东省科学院发展专项资金项目(2022GDASZH-2022010109) 

主　　题：低压等离子喷涂 NiCoCrAlYTa涂层 燃气热冲击 抗热冲击性能 抗氧化性能 叶片尺寸 涂层厚度 互扩散 

摘      要：为了保障涡轮叶片材料的抗高温氧化与耐热腐蚀性能,采用低压等离子喷涂技术在航空发动机涡轮叶片试验件上成功制备了NiCoCrAlYTa涂层。通过对不同粉末制备的NiCoCrAlYTa涂层进行1000℃/75 h燃气热冲击试验,研究了带涂层叶片尺寸、涂层表面形貌、相组成和显微组织、涂层厚度和均匀性等性能参数的变化。结果表明:热冲击试验后,不同涂层叶片的整体尺寸未发生显著变化,表明涂层在高温环境下具有稳定的尺寸;涂层表面形成了Al_(2)O_(3)膜和NiAl_(2)O_(4)尖晶石,保留了较好的结构完整度,这有助于提高涂层的耐腐蚀性能;涂层的物相组成主要包括γ-Ni、γ’-Ni_(3)Al和少量的β-NiAl,形成了贫Al区、互扩散区、二次反应区等典型微区结构,析出的TCP相为R相,表明在热冲击过程中涂层发生了相变;不同粉末制备的NiCoCrAlYTa涂层均表现出了良好的抗热冲击性能,为航空发动机涡轮叶片的高温应用提供了可行的涂层方案。