包覆性涂層特點

MCrAIY涂層的設(shè)計和選擇要求考慮涂層的抗氧化、抗熱腐蝕性、力學(xué)性能、組織穩(wěn)定性、結(jié)合力和低的塑脆轉(zhuǎn)變溫度等。

在MCrAIY涂層中，大部分鋁處于β相中，而大部分鉻處于γ相中。β相氧化形成氧化鋁膜，提高了涂層中β相的相對含量，抗氧化性能因此就增強。而且涂層中的鉻能降低生成保護性氧化鋁膜所需要的鋁含量，涂層中若含有50/-10%Cr，則形成Al₂O₃膜的鋁臨界濃度從40%降至10%左右。在涂層中加入少量的Y（通常<1%），可以有效地提高氧化膜與基體間的附著力。其他活性元素，如鉿、鋯等也具有同樣的作用。MCrAIY涂層的抗熱腐蝕性能主要依賴于Cr含量；提高Cr含量，也即增加了7相的相對含量，從而增強抗熱腐蝕性能。因此，可根據(jù)使用要求，通過調(diào)整β/γ了比來控制其抗氧化、抗熱腐蝕性能。

根據(jù)抗熱腐蝕的鉻含量應(yīng)在15%～20%范圍；若要抗低溫?zé)岣g，則要求有更高的鉻含量：25%～40%。考慮到各種因素，廣泛采用的NiCrAIY涂層的成分是：20?，2070 Cr，8%～12%AI，小于1%的γ，余為Ni。

MCrAIY涂層的合金成分的選擇與設(shè)計應(yīng)注意高溫下的相變和組織穩(wěn)定性。

利用各種物理或化學(xué)的沉積方法在合金基體表面直接制備一層含保護性金屬元素，具有保護性的金屬薄膜，這層薄膜就是包覆涂層，也稱合金化涂層。其典型代表是MCrAIY涂層。包覆涂層克服了擴散型涂層所存在的涂層與基體相互制約、涂層組織受擴散反應(yīng)限制的弱點，通過表面沉積的合金化涂層的優(yōu)化設(shè)計和制備，得到更好的抗高溫腐蝕性能和更長的使用壽命。如MCrAIY涂層，已成為最佳的合金高溫防護涂層；涂敷了MCrAIY涂層的燃?xì)廨啓C葉片可在惡劣的高溫腐蝕環(huán)境中工作四萬小時以上。

MCrAIY涂層的成分和結(jié)構(gòu)與基體合金無關(guān)，這類基體通常采用電子束物理氣相沉積、真空鍍膜、離子鍍膜和濺射鍍膜及等離子噴涂等先進的現(xiàn)代技術(shù)進行涂敷。其中，濺射和電子束一物理氣相沉積(EB - PVD)及等離子噴涂是制備MCrAIY涂層的主要手段。

韌脆轉(zhuǎn)變溫度受許多因素的影響，如涂層成分、涂層應(yīng)用程序、涂層厚度、表面精飾和應(yīng)變速度等。由于化學(xué)成分可以控制，MCrAIY包覆涂層的DBTT一般比擴散涂層的低。鋁化物擴散涂層的DBTT是鋁含量的函數(shù)，隨鋁含量增加而升高。鉑的添加也會使鋁化物涂層的DBTT增加。

NiCrAIY包覆涂層的DBTT要比CoCrAIY涂層的高。而這兩種涂層的DBIT隨它們中鉻或鋁含量的增加而增大。含20%—26%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）鈷的NiCoCrAIY的韌性明顯優(yōu)于NiCrAIY和CoCrAIY的韌性。鋁化物涂層的韌脆轉(zhuǎn)變溫度一般較高。貧鋁的NiAl相DBTT為760℃，富鋁的NiAl相的DBTT為980℃。

漢·蔡邕《文范先生陳仲弓銘》：“夫其仁愛溫柔，足以孕育羣生；廣大寬裕，足以包覆無方。”