经900℃8h真空热处理后梯度涂层试样完好无损并且NiCoCrAlY 底层与TC4基体发生了冶金化学反应在涂层与基体界面形成了既不同于涂层组织也不同于基体组织的新相层如图1所示。可见界面新相层中富含元素NiTi和Al。将涂层自基体表面机械剥离下来对剥离表面进行XRD 分析如图1所示。可见界面新相层含有NiTiNiTi2和TiAl3等化合物。这表明经高温真空热处理后NiCoCrAlY 底层与TC4基体发生了热相互作用涂层与基体形成了冶金化学反应结合。
图1 经900℃8h 真空热处理后涂层与基体界面的EPMA 像
图2 经900℃8h 真空热处理后涂层与基体界面的XRD 谱
对经900℃8h 真空热处理后的梯度涂层试样进行900℃淬水热震实验结果如表1所示。由表可见经53次热循环后喷涂态试样发生了失效涂层纵向断裂并部分自基体表面剥落。真空热处理后经155次热循环后涂层与TC4合金基体结合仍然良好界面未发生开裂在ZrO2 层表面形成了粗大的网状裂纹涂层内部存在着沿纵向与横向扩展的粗大裂纹而涂层仍未发生失效表明经真空热处理后梯度涂层的抗热震性能得以显著提高这主要是由于真空热处理使涂层与基体发生冶金化学结合改善了涂层与基体的结合状况提高了其结合强度。另外经高温热处理后涂层中的制备残余热应力得以缓和也有利于涂层抗热震性能的提高。由此表明真空热处理是改善涂层与基体结合状况提高梯度涂层抗热震性能的有效途径。
表1 真空热处理对梯度涂层抗热震性能的影响
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