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Inconel718是航空发动机领域应用最为广泛的镍基高温合金材料,由于其成分复杂并含有多种活泼元素,在高温条件下很容易发生氧化,严重时甚至会导致材料失效。航空航天事业的飞速发展,对镍基合金的抗高温氧化性能提出了更高的要求,提高Inconel718的高温氧化性能对提升发动机的性能和可靠性有着十分重要的意义。本文采用双层辉光等离子表面渗金属技术在Inconel718合金表面制备NiCoCrAlY合金层,以提高Inconel718合金的抗高温氧化性。所制NiCoCrAlY合金层由沉积层和扩散层组成,元素在扩散层中的含量呈现梯度分布,这种结构使合金层具有良好的结合性能。本实验运用正交实验法,探索制备NiCoCrAlY合金层的最优工艺参数组合。使用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等检测手段分析合金层表面微观形貌、化学成分及其物相组成,并测试合金层与基体间的结合性能和显微硬度,研究NiCoCrAlY合金层在不同温度下的抗氧化性能与失效机制。试验结果表明:(1)制备NiCoCrAlY合金层的最佳工艺参数为:源极电压960 V;工件电压405V;工作气压40Pa;保温时间3.5h。合金层具有均匀致密的结构,形成了5μm厚度的扩散层,具有良好的结合性能。(2)最佳工艺参数下制得的合金层就具有良好的硬度,能有效提高合金的强度。(3)在高温氧化实验中,750℃时NiCoCrAlY合金层表面形成致密的Cr2O3、Al2O3氧化层,二者阻止O向基体内部扩散,合金层具有优秀的抗高温氧化性能。850℃时外层氧化膜中Cr2O3部分转化为NiCr2O4,降低外氧化层的结合力,导致氧化膜外层出现了疏松现象。950℃时,外层氧化膜中Cr2O3与Ni反应生成大量NiCr2O4,外层氧化膜出现了严重剥落,但内层氧化膜Al2O3仍保持较好形态,合金层试样仍比基体具更好抗氧化性。综合而言,NiCoCrAlY合金层显著提高了Inconel718合金基体的抗高温氧化性能。