稀土改性NiCrAlY涂层组织与氧化行为研究

为了改善Ti Al合金的高温抗氧化性能,采用大气等离子喷涂的方法,在TiAl合金表面制备了稀土元素Ce改性的NiCrAlY涂层,对NiCrAlY和NiCrAlYCe涂层体系进行了900℃/100 h的恒温氧化试验,分析了稀土元素Ce对NiCrAlY涂层的微观组织形貌和相组成的影响,并进一步探讨了其对NiCrAlY涂层高温氧化机制的影响。研究结果表明,稀土元素Ce的添加能够有效地改善NiCrAlY涂层的高温抗氧化性能。在900℃下恒温氧化100 h后,稀土元素Ce的添加使NiCrAlY涂层的氧化增重降低了16%,氧化速率下降了33%。稀土元素Ce能够促进Al的选择性氧化,抑制NiCr2O4尖晶石氧化物的产生,从而阻碍O的内扩散。稀土元素Ce的添加有效地减小了NiCrAlY/TiAl体系的互扩散区厚度,缓慢的氧化物层生长和元素互扩散有利于改善NiCrAlY涂层的结合性能和抗氧化性能。