高杉，邹俭鹏

料浆法制备NiCrW基高温合金Al-Si涂层的微观结构与性能

高杉，邹俭鹏

(中南大学 粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083)

航空发动机涡轮叶片在使用时需加以涂层防护，以提高基体合金的抗高温氧化性能。本研究采用料浆渗铝的制备工艺，以CaCl2作为活化剂，在NiCrW基高温合金表面制备Al-Si涂层。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)对涂层试样的表面和截面进行分析。结果表明，聚乙烯醇水溶液可作为料浆法制备渗铝/铝硅涂层的有效黏结剂；高温扩散的温度和时间显著影响渗铝涂层的厚度。渗剂成分为5%Si+30%Al(质量分数)，制备得到的共渗涂层由外而内依次为富Al层、NiAl层和含Si过渡层三部分，涂层致密无明显缺陷，厚度约为57 μm。10%Si+25%Al、15%Si+20%Al与20%Si+15%Al共渗涂层由外而内分为富Al层、富Ni层和含Si过渡层三层。Si元素主要以含Si的沉积相形式存在于含Si过渡层中，少量沉积于外层。而Si的少量添加能明显影响Al、Ni元素的扩散过程，从而减小涂层厚度，并由单一NiAl相向富Al、富Ni的镍铝相转变。

镍基高温合金；料浆法；渗铝涂层；铝硅共渗；微观结构

航空发动机涡轮叶片在其服役环境下，受制于高温氧化的作用，需通过制备防护涂层来施以保护。通过防护涂层的保护，不但可以改善叶片的力学性能，更可以极大增强其在高温下的抗氧化性能与耐腐蚀性能。包埋法是目前航空发动机叶片生产过程中普遍采用的一种涂层制备工艺[1]。Al、Cr[2]元素是目前使用较为广泛的涂层防护元素，但Cr在900 ℃以上氧化时的高温氧化产物CrO3易挥发，目前Al依然是高温防护涂层中最具有应用价值的元素。……