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γ-TiAl合金和CoCrAlYSi-hBN防护涂层高温微动腐蚀磨损行为研究

 γ-TiAl合金的比强度高、抗高温氧化性能优良，有望在航空发动机中用作高压压气机叶片材料。当航空发动机在近海环境下运行时，运动部件表面容易沉积NaCl盐，叶片离心力和系统振动使叶片的榫头位置发生严重的高温微动腐蚀磨损，直接威胁飞机的安全运行。因此，有必要采用涂层技术防止NaCl盐向基体扩散，提高合金的抗高温微动腐蚀磨损性能。本文采用高温微动磨损实验方法结合相应的表征分析手段，研究了γ-TiAl合金和CoCrAlYSi-hBN防护涂层在550℃NaCl盐环境下的高温微动腐蚀磨损行为及机理。结果表明：对于γ-TiAl合金， Cr₂O₃、Al₂O₃等硬质氧化物与NaCl反应发生溶解，破坏摩擦腐蚀层的致密性，粘着磨损加剧，使γ-TiAl合金抗高温腐蚀磨损性能下降；对于CoCrAlYSi-hBN涂层，一方面Cl^-加速涂层氧化，促进了CoCr₂O₄的形成；另一方面，CoCr₂O₄的形成抑制了Cl^-向摩擦腐蚀层的渗透。CoCr₂O₄和hBN的共同作用使摩擦腐蚀层具有良好的自润滑性能，在磨损过程中不断被压实，逐渐变得致密和光滑，提高了涂层的抗高温微动腐蚀磨损性能。研究结果对于在海洋环境下服役的抗高温微动磨损涂层性能提升和寿命延长具有参考价值。