镍基单晶低压等离子喷涂NiCoCrAlYTa涂层高温高周疲劳性能

梁兴华^1,2，邓畅光²，刘敏²，周克崧²

1. 广东工业大学材料与能源学院2. 广州有色金属研究院材料表面工程研究所

摘 要：采用低压等离子喷涂技术在镍基单晶高温合金上制备了NiCoCrAlYTa涂层,研究了在大气环境870℃高温、轴向应力控制方式和应力比R=0.1条件下,有涂层的镍基单晶的高周疲劳性能,并与无涂层的镍基单晶高周疲劳性能进行了比较。通过失效分析,对有涂层的镍基单晶疲劳裂纹源形成与扩展机制进行了初步探讨。结果表明,有涂层的镍基单晶疲劳极限为480MPa,无涂层的镍基单晶疲劳极限为440MPa,涂层提高了镍基单晶基体疲劳极限,提高幅度约9.1%。在480MPa至580MPa应力幅范围内,有涂层的镍基单晶疲劳寿命高于无涂层镍基单晶。有涂层的镍基单晶疲劳断裂试样的裂纹源均来自基体内部,疲劳寿命主要取决于疲劳裂纹源孕育及形成寿命。

关键词：低压等离子喷涂;NiCoCrAlYTa涂层;镍基单晶高温合金;高温高周疲劳;