粉末冶金靶材多弧离子镀HY3涂层抗氧化性能

目的 研究靶材制备工艺对多弧离子镀(Arc ion plating,AIP)MCrAlY涂层抗氧化性能的影响.方法 采用粉末冶金方法制备NiCrAlYSi(HY3)靶材,然后采用AIP在DZ125合金基体上制备HY3 涂层.在 1100℃下对粉末冶金靶材制备涂层进行 200 h的静态氧化实验,采用SEM、XRD等对靶材和氧化前后的涂层进行微观组织分析,并与传统铸造靶材进行对比.结果 采用粉末冶金方法制备的靶材成分更加均匀,相尺寸约为 5 μm,相较于铸造靶材降低了 1 个数量级.采用粉末冶金靶材制备的涂层(P涂层)元素分布更均匀、β相含量更高.经过 1100℃、200 h的高温氧化,P涂层的氧化增量为 1.01 mg/cm2,低于铸造靶材制备的涂层(C涂层,1.10 mg/cm2).在 200 h后,P涂层表面的热生长氧化物(TGO)完整,而C涂层表面的TGO出现了剥落现象,P涂层的活性元素均匀分布,促进TGO内生成了少量弥散分布的钉扎氧化物Y2Hf2O7,提高了TGO的抗剥落能力.更高的β相含量促进了氧化初期θ-Al2O3的快速生成,有利于P涂层生成保护性能更好的TGO.结论 粉末冶金靶材成分的均匀性优于传统铸造靶材,采用粉末冶金靶材制备的HY3 涂层的抗高温氧化性能优于铸造靶材制备的HY3 涂层.