镍基单晶高温合金具有优异的使役性能，是制造先进航空发动机涡轮和导向叶片的关键材料[1,2]
但是，服役温度的不断提高和苛刻的服役环境使叶片发生高温氧化和热腐蚀损伤[3,4]
为了解决这一问题，通常将高温防护涂层涂覆到叶片等部件上，以减缓叶片基体的退化[5~7]
Pt-Al涂层可明显提高合金的抗氧化和热腐蚀性能，广泛用于航空发动机单晶涡轮叶片
在长时高温服役过程中，单晶涡轮叶片的涂层/基体间化学组分差异以及“热-力耦合”、互扩散反应等因素，使基体、涂层及基体/涂层界面发生组织退化和性能降低[8~11]
将其在高温下长时热暴露，可较好地模拟叶片材料组织退化
研究表明[12, 13]，随着热暴露时间的延长合金基体中的γ'相遵循Ostwald熟化理论发生粗化
随着热暴露温度的提高γ'相粗化越发严重，甚至形成筏排化
另外，在长时热暴露过程中γ基体可能析出TCP相和碳化物退化或分解[14~16]
Yuan等[17~20]研究了不同热暴露时间、温度及热力耦合后涂层体系的组织演变
结果表明：Al元素的向内扩散和Ni元素的向外流失使共格排列的γ/γ'相结构遭到破坏并促进TCP相的生成，降低了合金的高温力学性能
为了模拟涡轮叶片的服役工况，预先对含涂层试样进行热暴露然后开展蠕变试验
Alam等[11,21,22]发现，随着热暴露时间的延长涂层体系发生退化，裂纹在界面萌生并沿γ'/β相界、孔洞等缺陷“双向扩展”，使合金的蠕变性能降低
Han等[23,24]针探究了含渗铝涂层的K403镍基高温合金涡轮叶片的服役损伤机理，发现涂层在高温下长时服役过程中发生组织退化、产生表面损伤和孔洞
多种损伤的积累加速涂层的剥落，恶化了体系的服役表现
但是，目前针对长时服役后Pt-Al涂层/单晶高温合金体系的研究，较多的是围绕基体组织退化、涂层退化和性能恶化，关于服役温度对涂层/基体界面演化的影响的研究还比较少[25~27]
鉴于此，本文研究在不同温度(850℃、1000℃)下抗热腐蚀单晶高温合金/Pt-Al涂层体系的长时服役行为，以及界面及界面附近的微观组织演化规律，以深入了解微观结构演变与互扩散反应之间的关联
1 实验方法1.1 实验用材料
实验用抗热腐蚀镍基单晶高温合金DD413的名义成分，列于表1
用真空感应炉熔炼母合金，用传统高速凝固Bridgman法(High Rate Solid
声明：
“长时热暴露对一种抗热腐蚀单晶高温合金/Pt-Al涂层体系微观组织演化的影响” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：张英健,张思倩,王栋,张浩宇,周舸,陈立佳
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2025年06月20日 ~ 22日 
