γ-TiAl合金具有低密度、高强度等优点,是极具发展前景的航空发动机部件制造材料。但γ-TiAl合金在一定条件下存在“钛火”故障,易引发严重事故。针对上述问题,本论文提出了一种γ-TiAl合金表面NiCr/YSZ复合涂层的制备方法,并研究了其制备工艺、成分和结构。目前,国内外尚未形成统一的关于阻燃性能的测试方法及标准。本论文基于“钛火”故障的氧化和摩擦因素,系统研究了NiCr/YSZ复合涂层的抗高温氧化性能和摩擦磨损性能。在此基础上,采用激光烧蚀测试方法,初步探索了NiCr/YSZ复合涂层的阻燃机理。本论文首先采用双辉等离子表面冶金技术制备NiCr合金层,之后采用多弧离子镀技术制备YSZ层。NiCr/YSZ复合涂层厚度约为21μm,其中YSZ层厚度约为13μm,NiCr合金层厚度约为8μm,涂层表面存在金属液滴。物相分析结果表明,NiCr/YSZ复合涂层表面由t-Zr O₂组成。显微硬度试验结果表明,γ-TiAl合金表面的平均显微硬度约为299.71HV_0.1,NiCr/YSZ复合涂层表面的平均显微硬度约为872.56HV_0.1。热震试验结果表明,当热震次数为48次时,NiCr/YSZ涂层剥落面积约为5%,表现出较好的抗热震性能。通过恒温氧化试验研究了γ-TiAl和NiCr/YSZ复合涂层在850℃、950℃和1050℃时的氧化行为。结果表明,γ-TiAl和NiCr/YSZ复合涂层在不同温度下的氧化动力学规律近似抛物线型。γ-TiAl在氧化过程中形成了结构疏松的Ti O₂和Al₂O₃的混合氧化膜。NiCr/YSZ复合涂层在850℃、950℃氧化100h后的氧化产物为t-Zr O₂,1050℃氧化100h后的氧化产物为t-Zr O₂及少量的Ti O。氧化过程中,YSZ层与NiCr合金层间形成了TGO层（热生长氧化层）。NiCr/YSZ复合涂层在高温下能有效阻隔氧向γ-TiAl内部的扩散,有利于防止“钛火”故障的发生。通过摩擦磨损试验研究了载荷和温度因素对γ-TiAl和NiCr/YSZ复合涂层摩擦磨损行为的影响。室温不同载荷下,γ-TiAl的磨损机理为磨粒磨损;NiCr/YSZ复合涂层的磨损机理为轻微的粘着磨损。500℃时,γ-TiAl的比磨损率为0.2773mm³·N^-1·m^-1,磨损机理为磨粒磨损和氧化磨损;NiCr/YSZ复合涂层的比磨损率为0.1839mm³·N^-1·m^-1,磨损机理为粘着磨损和氧化磨损。结果表明,NiCr/YSZ复合涂层能够在摩擦过程中能起到润滑的作用,有利于减少摩擦生热。通过连续激光烧蚀试验研究了γ-TiAl和NiCr/YSZ复合涂层在不同功率下的抗烧蚀性能。γ-TiAl的烧蚀形貌包括熔化重凝区和热激活区;NiCr/YSZ复合涂层的形貌包括烧蚀坑和热影响区。随着功率的增大,γ-TiAl表面依次出现“花瓣”状龟裂区和锥形凸起;NiCr/YSZ复合涂层中YSZ层由网状变为环状,烧蚀坑深度和宽度逐渐增大,但YSZ层仍附着于烧蚀坑表面,未发生脱落,对基体具有良好的保护作用。