热暴露对带热障涂层DD6单晶高温合金组织的影响

董建民，　李嘉荣，　牟仁德，　田　贺

(1.北京航空材料研究院 先进高温结构材料重点实验室， 北京 100095； 2.北京航空材料研究院 航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室， 北京 100095)



热暴露对带热障涂层DD6单晶高温合金组织的影响

董建民1，李嘉荣1，牟仁德2，田贺2

(1.北京航空材料研究院 先进高温结构材料重点实验室， 北京 100095； 2.北京航空材料研究院 航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室， 北京 100095)

采用0.3 MPa压力对DD6单晶高温合金进行水吹砂，然后用电子束物理气相沉积的方法在DD6合金基体上制备了热障涂层，将带热障涂层试样置于1100 ℃空气气氛中分别进行50 h和100 h热暴露，在1100 ℃/130 MPa条件下测试持久性能。研究了水吹砂及高温热暴露对带热障涂层DD6合金组织的影响。结果表明：0.3 MPa压力水吹砂制备热障涂层并高温热暴露后没有发现再结晶组织；热暴露过程中，基体和涂层之间的元素会发生不同程度的互扩散；表面残余应力和元素互扩散导致了γ′相粗化方向的变化；性能测试后试样断口附近的涂层与基体界面下方局部区域形成了二次反应区。

热障涂层；热暴露；DD6；组织

在过去的50多年时间里，涡轮叶片用材料从变形高温合金发展到铸造高温合金，又从定向凝固柱晶合金发展到单晶高温合金，涡轮叶片的耐高温能力得到了大幅提高[1]。先进的复合冷却技术将单晶高温合金用到了使用温度的极限，而对于更高性能的航空发动机，其涡轮叶片将面临更高的涡轮前进口温度，目前仅依靠材料和工艺已难以满足涡轮叶片越来越高的承温能力要求。……