盐雾腐蚀对 NiCoCrAlY 涂层性能的影响

                               盐雾腐蚀对 NiCoCrAlY 涂层性能的影响
利用中性盐雾试验对物理气相沉积制备的NiCoCrAlY 防护涂层进行常温腐蚀，研究了常温盐雾腐蚀对 NiCoCrAlY 涂层的微观形貌以及高温性能的影响。试验结果表明：经过盐雾腐蚀的涂层表面的均匀性和完整性均被破坏，涂层表面产生了大量的腐蚀坑；高温循环氧化以后，表面形成的 Al2O3 氧化膜变得粗糙、破碎且不连续，而且氧化膜容易剥落，降低了涂层的高温抗氧化能力，缩短了涂层的使用寿命。
MCrAlY涂层（M 为Ni，或Co，或Ni＋Co）是近年来上倍受重视的耐高温氧化和耐燃气腐蚀涂层。该涂层既可以作为单独的涂层应用在飞机发动机叶片上，也可以作为新兴的热障涂层系统的中间粘结层，具有十分重要的实际应用价值［1～2］。涂层中M 的种类可以为 Fe,Ni,Co等，或者合金，由于Ni具有*的缓和热应力的能力，而Co具有优良的抗氧化和腐蚀性能，因此一般采用Ni，Co两种金属的合金。涂层组元中Cr的存在可以促使Al2O3氧化膜的生成以保证涂层的抗氧化性；但是过高的Al含量又会导致MCrAlY合金的脆性增大，因此加入微量元素Y可以起到氧化物钉扎和细化晶粒的作用，从而提高热循环条件下Al2O3膜与基体的结合力，改善涂层的性能［3～4］。
  由于 NiCoCrAlY 涂层用于飞机发动机叶片上，所以一般考虑的是其抗高温氧化和抗热腐蚀的能力，很少去考虑常温下的腐蚀对其产生的影响。而在实际应用中，飞机大部分时间只是在常温状态下停留在机场上，因此研究自然大气环境腐蚀对MCrAlY涂层高温使用寿命的影响，对建立具有实用价值的涂层失效模型具有十分重要的意义。本文利用常温盐雾对NiCoCrAlY涂层进行预先的腐蚀，然后进行高温循环氧化，以观察常温腐蚀对该涂层的微观形貌以及高温性能产生的影响。
1、试验
基体合金为DZ125镍基高温合金，NiCoCrAlY涂层采用电子束物理气相沉积方法制备，其化学成分示于表1
表1 NiCoCrAlY涂层的化学成分
元素               Ni    Co    Cr    Al   Y
质量分数桙％ 52    24    15    8    1