电弧离子镀NiCrAlY和NiCoCrAlYHfSi涂层抗高温氧化性能

摘要

采用电弧离子镀技术在镍基高温合金DZ22B表面包覆一层NiCrAlY和NiCoCrAlYHfSi涂层,对比了两种涂层的微观形貌、结构和抗高温氧化性能,并讨论了不同活性元素在氧化中的作用.结果表明:NiCrAlY涂层主要由γ′-Ni3 Al/γ-Ni、β-NiAl和α-Cr相组成,而NiCoCrAlYHfSi除上述组成外还形成了NiCoCr合金相,两种涂层热处理期间均发生β-NiAl向γ′-Ni3 Al的转变过程.NiCrAlY和NiCoCrAlYHfSi涂层1050℃恒温氧化200 h的平均氧化速率分别为0.0723 g/(m2·h)和0.0527 g/(m2·h).NiCrAlY氧化初期直接形成α-Al2 O3、NiCr2 O4和Cr2 O3,随后出现裂纹、孔洞等缺陷,氧化物沿孔洞向涂层内部延伸,同时由于基材中的Ti元素发生外扩散,涂层中还形成了TiO2.NiCoCrAlYHfSi氧化初期形成了亚稳态的θ-Al2 O3,随后慢慢转变为α-Al2 O3,氧化物层比NiCrAlY均匀致密,抗高温氧化性能更优异.