中文摘要：

基于微弧火花沉积过程中产生的单脉冲微薄熔体温度梯度高，组织从基体外延生长的特性，提出了在定向凝固高温合金表面制备定向凝固外延生长的MCrAlY涂层新方法微弧火花外延沉积。项目首先研究了γ/γ′、γ/β亚共晶和γ/β过共晶三种不同相结构的MCrAlY涂层外延生长的可行性，结果表明仅具有γ/β亚共晶结构的NiCoCrAlYTa涂层实现定向外延生长。与脉冲激光外延生长涂层对比研究表明，微弧火花外延涂层能够保持完全的柱状晶结构，而激光外延涂层表层通常会形成等轴晶层，另外在组织均匀性、组织粗细、界面熔合区大小等方面微弧火花涂层具有明显的优势。其次研究了BN、Cr3C2、TaC等不同陶瓷颗粒的添加对微弧火花沉积MCrAlY涂层外延生长特性的影响，结果表明随着BN含量增加，涂层中定向凝固枝晶结构逐渐转变为等轴晶结构，而Cr3C2和TaC添加不会改变涂层的枝晶生长方向。最后研究了微弧火花沉积MCrAlY涂层及其陶瓷复合材料涂层的力学性能、高温氧化、热腐蚀性能等。微弧火花沉积MCrAlY涂层具有良好的抗氧化性和热腐蚀性，已成功应用于涡浆6地面燃气轮机叶片的防护，获得很好的应用效果。