等离子喷涂YSZ/NiCrAlY涂层及抗熔融Al-Si腐蚀性能研究

王鑫^1,2，薛召露^1,2，倪振航³，刘侠^1,2，张世宏^1,2

1. 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室2. 安徽工业大学现代表界面工程研究中心3. 安徽马钢表面技术股份有限责任公司

摘 要：热浸镀Al-Si合金涂层是一种高效的耐蚀技术。然而,其生产过程中与Al-Si熔液直接接触的部件存在严重的Al-Si熔蚀问题。采用大气等离子喷涂（APS）制备了YSZ/NiCrAlY涂层,研究了主气流量对YSZ（Y-Si-Zr）涂层微观组织结构、力学性能的影响规律、涂层的高温稳定性和耐Al-Si熔液腐蚀行为。结果表明,随着主气流量的提升,粒子熔滴的铺展均匀性、涂层致密度、力学性能均先升高后降低。在主气流量（Ar）为40L/min时,涂层显示出最佳的表面平整度、最大的致密度以及最优的力学性能。在1000℃热处理100 h后YSZ涂层的界面结构稳定,孔隙率下降,致密度显著提高。此外,将试样在700℃熔融Al-Si液腐蚀50h后,在YSZ涂层与熔融Al-Si合金的界面没有发现互反应区和元素互扩散现象,并且Al-Si熔液没有渗透进涂层内部而是被阻挡在涂层表面,表明APS制备YSZ/NiCrAlY涂层能够有效地抵抗Al-Si熔液腐蚀,可作为与高温Al-Si熔液接触部件的最有潜力的防护涂层之一。

关键词：大气等离子喷涂;YSZ;力学性能;高温稳定性;Al-Si熔蚀;