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γ-TiAl金属间化合物具有密度小、比强度和比模量高等特点,优异的力学性能使其成为理想的轻质高温结构材料,应用前景广泛,但是γ-TiAl存在的抗高温氧化性能与耐热腐蚀性能不足等缺陷限制了其应用。基于上述问题,本课题采用多弧离子镀技术在γ-TiAl表面制备NiCr/YSZ涂层,以提高其高温性能并深入探究其高温氧化和热腐蚀机理。对NiCr/YSZ\涂层的结构进行有限元优化设计,找到了涂层厚度最优组合为NiCr层5μm,YSZ层10μm。通过改变各工艺参数进行正交试验探索,得到的多弧离子镀膜工艺最佳参数为:偏压-200V,弧电流80A,工作气压0.7Pa,腔室温度400℃。最佳工艺参数下制备的NiCr/YSZ涂层表面平坦致密,存在少量金属颗粒,厚度约15μm,与γ-TiAl基体结合良好。镀NiCr/YSZ涂层的显微硬度平均值为853.4HV0.1,约为γ-TiAl的2.77倍。热震试验表明,热震60次时,由于热震时产生很大的热应力,导致裂纹扩展很快使YSZ涂层边缘开始脱落,涂层抗热震性能较好,涂层结合强度较高。通过恒温氧化试验对比探究γ-TiAl基体、NiCr/YSZ涂层在750℃、850℃和950℃下的抗高温氧化性能。涂层试样在三种温度条件下100h氧化增重分别为7.187mg/cm2、10.572mg/cm2和17.371mg/cm2,对比γ-TiAl基,镀NiCr/YSZ涂层的高温氧化速率降低了约40%。涂层试样在750℃、850℃和950℃三种温度条件下氧化100h后表面氧化物依然是以t相为主的ZrO2,在Y2O3的稳定下,ZrO2没有发生t→m相变。表面Y2O3稳定的ZrO2有效的阻止了氧元素的向内扩散,且粘结层形成的热生长物Cr2O3连续且致密延缓了氧元素的扩散速度,整个复合涂层显著提高了基体的抗高温氧化性能。通过恒温热腐蚀(75%Na2SO4+25%NaCl)试验对比探究γ-TiAl基体、NiCr/YSZ涂层在850℃和950℃下的热腐蚀性能。结果显示,涂层试样在两种温度条件下100h热腐蚀增重分别为70.1mg/cm2和118.2mg/cm2,表面硫化物增加,疏松多孔。850℃条件下高温腐蚀100h后涂层表面氧化产物基本还是以t-ZrO2为主。而在950℃条件下YSZ中主要起稳定剂作用的Y2O3与Na2SO4反应,使Y2O3不断被消耗,出现大量t-ZrO2转变成了m-ZrO2,陶瓷层发生了体积变化产生内应力,出现裂纹扩展及少量剥落。而内部连续致密的TGO有效的阻止了熔盐物质和氧元素的扩散速度,大大提高了热障涂层的抗热腐蚀性能。