NiCoCrAlYTa涂层镍基单晶高温合金界面再结晶.pdfVIP

第38卷 第3期 稀有金属材料与工程 V01．38，No．3 2009年 3月 RAREMET札MATERIAI，SANDENGINEERING March2009 f，当日 NiCoCrAIYTa涂层／镍基单晶高泪／rm合金界面再结1日／IFi日日同 口立哆卜L￡U 梁兴华1，一，周克崧2，刘 敏2，邓畅光2 (1．广东工业大学，广东广州510081) (2．广州有色金属研究院，广东广州510650) 摘要：采用低压等离子喷涂技术在镍基单晶高温合金上制备了NiCoCrAIYTa涂层，通过不同的真空热处理和预处理 制度研究其对涂层／镍基单晶界面的影响。结果表明，1080℃真空热处理界面扩散带均产生胞状再结晶体，而1000℃ 和850℃无再结晶产生。预处理时喷砂压力大于0．2MPa．在1080℃，6h热处理后再进行850℃，24h时效处理界面 扩散带均产生再结晶体，无喷砂时无再结晶产生。同时热处理后界面处出现元素的相互扩散及富Ta的Ni2Ta和Cr2Ta 相，Ta在胞状晶内偏聚。 关键词：熟处理；喷砂；NiCoCrAIYTa涂层{镍基单晶高温合金：再结晶 中圈法分类号：TGl74．4 文献标识码：A 文章编号：1002-185X(2009)03—0545—05 单晶高温合金由于具有优良的高温力学性能，被 技术制备涂层，涂层厚度约100lam，低压等离子喷涂 广泛应用于制造新型航空发动机和燃气轮机的单晶涡 设备为广州有色金属研究院自行制造的MPF一1000 轮叶片。单晶涡轮叶片在苛刻的服役条件下，既要抗 型低压等离子喷涂设备。单晶基体试样尺寸为西16 mmx3 高温腐蚀，又要满足一定的高温力学性能。因此。采 mm的圆片，喷涂之前对基体表面进行除油和 用涂层／单晶高温合金结构，是同时满足两种性能要求 喷砂处理，以利于涂层／基体界面的结合。第一批试样 的主要途径之一，即用涂层满足抗高温腐蚀要求与用 在喷涂前均进行喷砂的预处理，其中喷砂压力约为0．3 单晶为基体满足高温力学性能要求。有关文献表明， 涂层制备过程不当则会对叶片力学性能造成负面影 6h：1080℃，15h：1080℃，6h+850℃，24h；1000 h 响。有研究更进一步指出，由于涂层制备过程的因素 ℃，6h和850℃，245种热处理制度进行真空热处 引起单晶组织出现大的胞状再结晶组织，这会对单晶 理，热处理后试样均空冷。另一批试样喷涂前采用0．4， MPa 叶片的高温疲劳及持久性能有不利影响【l。】。本实验针 0．3，0．2，0 4种喷砂压力进行预处理，喷涂后均采 h制度进行真空热处理。 对此问题着重研究了制备涂层过程中预处理和后处理 用1080℃，6h+850℃，24 (热处理)对涂层／单晶组织结构的影响，从而为制定控 制和消除单晶表面再结晶的工艺提供依据。 层／单晶基体界面微观形貌。并利用能谱仪(EDS)进行 本实验采用低压等离子喷涂技术在镍基单晶高温 合金上制备NiCoCrAIYTa涂层。在相同的后处理(热 仪(XRD)分析界蔼区域的物相，并测试了喷砂压力为 处理)条件下，进行不同喷砂压力的预处理实验，以研 0．3 究预处理制度对涂层／基体界面的影响。在相同的预处