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摘要
为进一步提升航空发动机涡轮叶片的高温防护性能和服役寿命，利用电弧离子镀技术在NiCrAlYSi涂层和高温合金基体之间加入AlCrON扩散阻挡层，解决高温防护涂层与基体间因元素互扩散而导致快速失效的难题，以提高涂层耐热能力。采用SEM、XRD、EDS等研究扩散阻挡层对NiCrAlYSi涂层恒温氧化后的微观形貌、化学成分和物相组成的影响，并探讨AlCrON扩散阻挡层的作用机理和涂层体系的抗氧化能力。研究表明：NiCrAlYSi高温防护涂层经1 000℃恒温氧化后，含扩散阻挡层体系氧化增重明显低于无扩散阻挡层体系；涂层表面以α-Al2O3相为主，但不含扩散阻挡层的涂层表面还存在NiCr2O4尖晶石相与TiO2相；高温氧化100 h后，含扩散阻挡层的涂层表面Al元素和Cr元素含量分别为37.23 wt%和0.70 wt%，无扩散阻挡层的涂层表面Al元素和Cr元素含量分别为33.96 wt%和0.29 wt%，扩散阻挡层的引入改变了涂层内部Al、Cr含量梯度分布，利于涂层表面生成连续致密的Al2O3保护膜，且增强了涂层与高温合金基体的结合。研制的AlCrON扩散阻挡层能有效抑制NiCrAlYSi涂层与高温合金基体间的元素互扩散，提升航空发动机涡轮叶片的高温防护性能。
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