航空发动机高温涂层腐蚀失效研究进展

孙毅1,2,3,李宗宝4,马菱薇4,原慷1,3(1.矿冶科技集团有限公司；2.北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心；3.特种涂层材料与技术北京市重点实验室；4.北京科技大学)

摘要:航空发动机中高温涂层部件在不同的工况下会发生差异化的腐蚀现象。简要介绍了YSZ热障涂层、MCrAlY涂层的主要失效模式,重点梳理了这两类涂层的典型腐蚀失效形式,包括酸性腐蚀、熔盐腐蚀、CMAS腐蚀等。酸性腐蚀是涂层在潮湿环境且一般含有氯、硫条件下发生的弱酸性腐蚀,腐蚀温度为常温。熔盐腐蚀主要针对航空发动机在海洋环境下YSZ热障涂层及MCrAlY涂层面临熔融态盐(如NaCl、Na2SO4)发生的腐蚀,腐蚀温度一般为500~1000℃。CMAS腐蚀主要是由沙漠、尘土环境下的复合氧化物引起陶瓷涂层失效,腐蚀温度一般高于1200℃。最后对YSZ热障涂层及MCrAlY 涂层的腐蚀失效机理及未来研究方向进行总结和展望。

关键词：YSZ热障涂层；MCrAlY；酸性腐蚀；熔盐腐蚀；CMAS腐蚀