镁合金等离子喷涂NiCoCrAlY-Al2O3-ZrO2梯度涂层的组织和性能

摘要

在AZ91D镁合金基体等离子喷涂制备NiCoCrAlY-Al2O3-ZrO2梯度涂层,并与NiCoCrAlY/Al2O3-ZrO2双层涂层进行研究比较.采用SEM、EDS和XRD分析涂层显微组织,通过拉伸试验和热震试验测试涂层的结合强度和抗热震性能.结果表明,与NiCoCrAlY/Al2O3-ZrO2双层涂层相比,NiCoCrAlY-Al2O3-ZrO2梯度涂层及其层间界面更为紧实、致密,且微裂纹和孔洞更少.其涂层结合强度为45.8MPa,热震循环数达320次,均高于Al2O3-ZrO2双层涂层(32.5MPa,186次),同时梯度涂层的自腐蚀电流为1.531×10-7A,比双层涂层低2个数量级,显示出优良的耐腐蚀性.说明梯度涂层的设计有助于减少热应力,延缓裂纹形成及其扩展速率.由于NiCoCrAlY粘接层的热氧化生长和热循环过程的热应力累积,梯度涂层主要沿基体与粘接层界面产生.