MCrAlY涂层DD91单晶高温合金

预暴露界面退化致早期疲劳

揭示了预暴露诱导的界面再结晶层如何使疲劳裂纹从内部铸造缺陷转移到涂层/界面区域，导致寿命下降。

Pengpeng, Liu · Wang, Kangkang · Yangguang, Liu · 王卫泽 · 谈建平 · Xiaoqin, Zhang · Wenkang, Zhang · Hongchen, Li · Junhao, Wang · Kaibin, Li · Shantung, Tu

Engineering Fracture Mechanics 2026

具体参数

界面再结晶层厚度

{'zh': '40', 'en': '40'} μm

技术优势

疲劳寿命可测

串联试样设计能在一个试验中同时获得疲劳寿命和亚临界损伤信息，直接比较三种状态的差异。

喷涂态寿命不减反增

相对于裸基体，喷涂态MCrAlY涂层的低周疲劳寿命显著更长，打破了涂层必然减寿的预期。

界面退化机理明确

预暴露后涂层/基体界面出现～40 μm再结晶层，有限元分析表明该层使近表面应力梯度变陡，可能是裂纹提前萌生的原因。

应用场景

• 航空发动机热端部件：评估涂层高温疲劳可靠性，优化叶片定寿。
• 高温防护涂层：理解预暴露对界面损伤的影响，指导涂层工艺窗口选择。
• 镍基单晶高温合金：揭示DD91合金与MCrAlY涂层体系的界面退化机理。
• 疲劳寿命评估：提供涂层状态影响疲劳寿命和裂纹萌生位置的定量对比数据。