曹晓英 王伟 张建普

摘要：采用超音速火焰喷涂工艺制备CoCrWSi系高温抗氧化涂层，并对喷涂态涂层金相组织、显微硬度、结合强度、开裂韧性等性能进行分析。通过长时静态氧化、热震试验考核涂层高温抗氧化性能，采用扫描电镜（SEM）分析了涂层截面形貌及化学成分变化，探讨了抗氧化涂层的氧化过程与防护原理。试验结果表明：CoCrWSi系抗氧化涂层均匀致密，孔隙率小于1%，显微硬度达543～705 HV0.3，结合强度平均值达81.75 MPa。在200 h高温静态氧化和热震试验条件下，涂层仅有轻微氧化，涂层与基体无分离;氧化物由沿晶粒表面向晶粒内部逐渐包覆氧化，对基体表面起到了有效的防护作用，为630 ℃及更高温度等级汽轮机部件高温抗氧化防护提供了新的解决方案。

关键词：汽轮机;超音速火焰喷涂;抗高温氧化;涂层;热震

中图分类号：TG457.2         文献标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）01-0073-05

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.01.11

0    前言

随着620 ℃超超临界高参数大功率火电机组的投运，应用于汽轮机高温部件的金属材料要求具有优异的热强性能、抗高温腐蚀、抗氧化等综合性能[1]。650 ℃、700 ℃温度等级已经达到耐热钢的使用温度极限，长时服役会加速高温材料表面氧化，国内外学者主要通过优化材料成分开发新型耐热钢材料，以期提升耐热材料的抗高温氧化性能，但是效果有限。相比传统的新材料开发工艺，在耐热钢表面制备涂层可以获得相比基体材料更好的高温抗氧化性能。因此，在保证高温耐热合金具有优良力学性能的前提下，制备抗氧化防护涂层成为改善合金抗高温氧化性能、降低材料成本的有效途径[1]。……