热震性试验办法doc.docx
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热震性试验办法doc
热震性试验方案
试验用材HG4169、GH202、GH586热冲击试样尺寸40×40×5mm，耐热试样尺
寸Φ20×15；喷涂前试样表面采用喷砂粗化处理，采用等离子喷涂电源，以工业用
αAl2O3喷涂粉末，以NiCoCrAlY或NiCrAlY复合粉末作为底层。
热冲击试样采用单面喷涂，工作涂层的厚度0.3mm，热冲击试样加热至1100℃
保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录涂层表面出现第一次裂纹的次
数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平均值。
喷涂工艺参数
涂层
成分
喷涂工艺参数
名称
功率（KW）
离子气1
离子气1
离子气1
送粉气
Ar（m3/h）
N2（（m3/h）
H2（m3/h）
N2（m3/h）
底层
NiCrAlY
24
1.5
0.6
0
0.5
工作层
Al2O3（二级）
28
1.8
0.5
0.23
0.5
前人的研究表明;
1、具有过渡层涂层的热震性明显高于无过渡层的涂层，；
2、无论有无过渡层纯的αAl2O3涂层的热震性均高于内填有+ZrO2、TiO2和Cr
的复合涂层。
3、涂层的剥落与涂层对基底层氧化的保护作用有关。
4、
对αAl23
涂层重熔处理热震处理
97
次才发生剥落现象。
O+10%ZrO2
资料来源：
阎殿然，AlO涂层陶瓷抗高温冲击性能研究，河北工学院学报
.1994第4
2
3
期，：
12~17
试验方案一
等离子喷涂（外涂层αAlO
以NiCrAlY复合粉末作为底层）+激光重
23，
熔
试验用材HG4169、GH202、GH586热冲击试样尺寸40×40×5mm，耐热试样尺寸Φ20×15；喷涂前试样表面采用喷砂粗化处理，采用等离子喷涂电源，以工业用
αAl2O3喷涂粉末，以NiCrAlY复合粉末作为底层。
Y在涂层中的质量分数一般控制在
1%一下。
基体温度150~200℃
底层涂层厚度控制在50~70μm
面涂层控制在0.15~0.13mm
喷涂工艺参数
涂层
成分
喷涂工艺参数
名称
功率（KW）
离子气1
离子气1
离子气1
送粉气
Ar（m3/h）
N2（（m3/h）
H2（m3/h）
N2（m3/h）
底层
NiCrAlY
24
1.5
0.6
0
0.5
工作层
Al23
28
1.8
0.5
0.23
0.5
O（二级）
1、
首先确定底层喷涂工艺参数，确定合理厚度
大约需要试样
10块，在确定厚
度优化参数后进行面层喷涂工艺参数，厚度控制在50~70μm
主要以测试硬度为主，考察薄膜层的质量。
2、在优化的底层试样基体上进行Al2O3涂层最佳厚度的试验，大约也需要5块；
热冲击试样加热至1100℃保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录
涂层表面出现第一次裂纹的次数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平
均值。
3、做20块成熟工艺的试样块进行激光微冲击处理，主要目的是改变应力和气孔；
热冲击试样加热至1100℃保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录
涂层表面出现第一次裂纹的次数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平
均值。
目标100次
4、做10块成熟工艺的试样块进行激光重熔处理，同样是为了改变气孔，但应力
无法释放，但可以通过热处理进行应力释放。
热冲击试样加热至1100℃保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录
涂层表面出现第一次裂纹的次数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平
均值。
目标100次
试验方案二等离子喷涂（外涂层ZrO2+8%Y2O3，以NiCrAlY复合粉末作为底层）+激光重熔
试验用材GH586热冲击试样尺寸40×40×5mm，耐热试样尺寸Φ20×15；喷涂前试样表面采用喷砂粗化处理，采用等离子喷涂电源，以工业用三氧化二钇（Y2O3）和稳定的氧化锆（ZrO2）喷涂粉末，以NiCrAlY复合粉末作为底层。
ZrO2+8%Y2O3
我们自己去买单纯的（Y2O3）和稳定的氧化锆（ZrO2）自己回来配方。
以NiCrAlY复合粉末作为底层。
Y在涂层中的质量分数一般控制在1%一下。
基体温度150~200℃
底层涂层厚度控制在50~70μm
面涂层控制在0.15~0.13mm
喷涂工艺参数
涂层
成分
喷涂工艺参数
名称
功率（KW）
离子气1
离子气1
离子气1
送粉气
Ar（m3/h）
N2（（m3/h）
H2（m3/h）
N2（m3/h）
底层
NiCrAlY
24
1.5
0.6
0
0.5
工作层
（二级）
28
1.8
0.5
0.23
0.5
1、首先确定底层喷涂工艺参数，确定合理厚度
大约需要试样
20块，在确定厚度优
化参数后进行面层喷涂工艺参数，厚度控制在50~70μm
2、在优化的底层试样基体上进行ZrO2+8%Y2O3涂层最佳厚度的试验，大约也需要5
块；
热冲击试样加热至1100℃保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录
涂层表面出现第一次裂纹的次数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平
均值。
3、做5块成熟工艺的试样块进行激光微冲击处理，主要目的是改变应力和气孔；
热冲击试样加热至1100℃保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录
涂层表面出现第一次裂纹的次数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平
均值。
目标100次
4、做10块成熟工艺的试样块进行激光重熔处理，同样是为了改变气孔，但应力无
法释放，但可以通过热处理进行应力释放。
热冲击试样加热至1100℃保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录
涂层表面出现第一次裂纹的次数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平
均值。
目标100次
试验方案三等离子喷涂（外涂层ZrO2+7%Y2O3，以NiCrAlY复合粉末作为底层）+
后激光冲击
试验用材GH586热冲击试样尺寸40×40×5mm，耐热试样尺寸Φ20×15；喷
涂前试样表面采用喷砂粗化处理，采用等离子喷涂电源，以工业用三氧化二钇（Y2O3）
和稳定的氧化锆（ZrO2）喷涂粉末，以NiCrAlY复合粉末作为底层。
75%Al2O3+20SiO2+7%
Y2O3
基体温度150~200℃，以NiCrAlY复合粉末作为底层。
Y在涂层中的质量分数一般控
制在1%一下。
底层涂层厚度控制在50~70μm
面涂层控制在0.15~0.13mm
喷涂工艺参数
涂层
成分
喷涂工艺参数
名称
功率（KW）
离子气1
离子气1
离子气1
送粉气
Ar（m3/h）
N2（（m3/h）
H2（m3/h）
N2（m3/h）
底层
NiCrAlY
24
1.5
0.6
0
0.5
工作层
（二级）
28
1.8
0.5
0.23
0.5
1、首先确定底层喷涂工艺参数，确定合理厚度
大约需要试样
20块，在确定厚度优
化参数后进行面层喷涂工艺参数，厚度控制在30μm？
2、在优化的底层试样基体上进行73%Al2O3+20SiO2+7%Y2O3涂层最佳厚度的试验，大
约也需要10块；
热冲击试样加热至1100℃保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录
涂层表面出现第一次裂纹的次数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平
均值。
3、做20块成熟工艺的试样块进行激光微冲击处理，主要目的是改变应力和气孔；
热冲击试样加热至1100℃保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录
涂层表面出现第一次裂纹的次数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平
均值。
目标100次
4、做20块成熟工艺的试样块进行激光重熔处理，同样是为了改变气孔，但应力无
法释放，但可以通过热处理进行应力释放。
热冲击试样加热至1100℃保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录
涂层表面出现第一次裂纹的次数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平
均值。
目标100次
试验方案四等离子喷涂（外涂层5wt%La2O3+ZrO2-8wt%Y2O3，以NiCrAlY复合粉末
作为底层）+后激光冲击
试验用材GH586热冲击试样尺寸40×40×5mm，耐热试样尺寸Φ20×15；喷涂前
试样表面采用喷砂粗化处理，采用等离子喷涂电源，以工业用三氧化二钇（Y2O3）和
稳定的氧化锆（ZrO2）喷涂粉末，以NiCrAlY复合粉末作为底层。
2.5wt%La2O3+ZrO2-8wt%Y2O3
基体温度150~200℃，以NiCrAlY复合粉末作为底层。
Y在涂层中的质量分数一般控
制在1%一下。
2.5wt%La2O3为纳米粉末。
底层涂层厚度控制在50~70μm
面涂层控制在0.15~0.13mm
喷涂工艺参数
涂层
成分
喷涂工艺参数
名称
功率（KW）
离子气1
离子气1
离子气1
送粉气
Ar（m3/h）
N2（（m3/h）
H2（m3/h）
N2（m3/h）
底层
NiCrAlY
24
1.5
0.6
0
0.5
工作层
（二级）
28
1.8
0.5
0.23
0.5
1、首先确定底层喷涂工艺参数，确定合理厚度
大约需要试样
20块，在确定厚度优
化参数后进行面层喷涂工艺参数，厚度控制在50~70μm
2、在优化的底层试样基体上进行2.5wt%La2O3+ZrO2+8wt%Y2O3涂层最佳厚度的试验，
大约也需要20块；
热冲击试样加热至1100℃保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录
涂层表面出现第一次裂纹的次数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平
均值。
4、做5块成熟工艺的试样块进行高温回火处理，中速升温，到900℃，保温1小时，
随炉冷却。
3、做5块成熟工艺的试样块进行激光微冲击处理，主要目的是改变应力和气孔；
热冲击试样加热至1100℃保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录
涂层表面出现第一次裂纹的次数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平
均值。
目标100次
4、做10块成熟工艺的试样块进行激光重熔处理，同样是为了改变气孔，但应力无
法释放，但可以通过热处理进行应力释放。
热冲击试样加热至1100℃保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录
涂层表面出现第一次裂纹的次数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平
均值。
目标100次
试验方案五激光冲击+等离子喷涂（外涂层5wt%La2O3+ZrO2-8wt%Y2O3，以NiCrAlY
复合粉末作为底层）+后激光冲击处理
试验用材GH586热冲击试样尺寸40×40×5mm，耐热试样尺寸Φ20×15；喷涂前
试样表面采用喷砂粗化处理，采用等离子喷涂电源，以工业用三氧化二钇（Y2O3）和稳定的氧化锆（ZrO2）喷涂粉末，以NiCrAlY复合粉末作为底层。
2.5wt%La2O3+ZrO2-8wt%Y2O3
基体温度150~200℃，以NiCrAlY复合粉末作为底层。
Y在涂层中的质量分数一般控
制在1%一下。
2.5wt%La2O3为纳米粉末。
底层涂层厚度控制在50~70μm
面涂层控制在0.15~0.13mm
喷涂工艺参数
涂层
成分
喷涂工艺参数
名称
功率（KW）
离子气1
离子气1
离子气1
送粉气
Ar（m3/h）
N2（（m3/h）
H2（m3/h）
N2（m3/h）
底层
NiCrAlY
24
1.5
0.6
0
0.5
工作层
（二级）
28
1.8
0.5
0.23
0.5
1、首先对基材进行激光冲击处理，在其表面形成很好的激光冲击层。
2、首先确定底层喷涂工艺参数，确定合理厚度大约需要试样20块，在确定厚度优
化参数后进行面层喷涂工艺参数，厚度控制在50~70μm
3、在优化的底层试样基体上进行2.5wt%La2O3+ZrO2+8wt%Y2O3涂层最佳厚度的试验，
大约也需要20块；
4、热冲击测试
热冲击试样加热至1100℃保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录
涂层表面出现第一次裂纹的次数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平
均值。
4、做5块成熟工艺的试样块进行高温回火处理，中速升温，到900℃，保温1小时，
随炉冷却。
5、做5块成熟工艺的试样块进行激光微冲击处理，主要目的是改变应力和气孔；
热冲击试样加热至1100℃保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录
涂层表面出现第一次裂纹的次数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平
均值。
目标100次
试验方案六激光冲击+埋覆渗
试验用材GH586热冲击试样尺寸40×40×5mm，耐热试样尺寸Φ20×15；喷涂前
试样表面采用喷砂粗化处理，采用等离子喷涂电源，以工业用三氧化二钇（Y2O3）和
稳定的氧化锆（ZrO2）喷涂粉末，以NiCrAlY复合粉末作为底层。
2.5wt%La2O3+ZrO2-8wt%Y2O3
基体温度150~200℃，以NiCrAlY复合粉末作为底层。
Y在涂层中的质量分数一般控
制在1%一下。
2.5wt%La2O3为纳米粉末。
底层涂层厚度控制在50~70μm
面涂层控制在0.15~0.13mm
喷涂工艺参数
涂层
成分
喷涂工艺参数
名称
功率（KW）
离子气1
离子气1
离子气1
送粉气
Ar（m3/h）
N2（（m3/h）
H2（m3/h）
N2（m3/h）
底层
NiCrAlY
24
1.5
0.6
0
0.5
工作层
（二级）
28
1.8
0.5
0.23
0.5
1、首先对基材进行激光冲击处理，在其表面形成很好的激光冲击层。
2、首先确定底层埋覆工艺参数，确定合理厚度大约需要试样20块，在确定厚度优
化参数后进行面层埋覆渗过渡层工艺参数（NiCrAlY复合粉末），厚度控制在50~70
μm
3、在优化的底层试样基体上进行埋覆渗2.5wt%La2O3+ZrO2+8wt%Y2O3外涂层最佳厚度的试验，大约也需要20块；
4、热冲击测试
热冲击试样加热至1100℃保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录
涂层表面出现第一次裂纹的次数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平
均值。
4、做5块成熟工艺的试样块进行高温回火处理，中速升温，到900℃，保温1小时，
随炉冷却。
试验方案七等离子喷涂+激光双向重熔
试验用材GH586热冲击试样尺寸40×40×5mm，耐热试样尺寸Φ20×15；喷
涂前试样表面采用喷砂粗化处理，采用等离子喷涂电源，以NiCrAlY复合粉末作为底层。
2.5wt%La2O3+ZrO2+8wt%Y2O3外涂层
我们自己去买单纯的（Y2O3）和稳定的氧化锆（ZrO2）自己回来配方。
主要解决薄壁件的变形问题。
以NiCrAlY复合粉末作为底层。
Y在涂层中的质量分数一般控制在1%一下。
基体温度150~200℃
底层涂层厚度控制在50~70μm
面涂层控制在0.15~0.13mm
喷涂工艺参数
涂层
成分
喷涂工艺参数
名称
功率（KW）
离子气1
离子气1
离子气1
送粉气
Ar（m3/h）
N2（（m3/h）
H2（m3/h）
N2（m3/h）
底层
NiCrAlY
24
1.5
0.6
0
0.5
工作层
（二级）
28
1.8
0.5
0.23
0.5
1、首先确定底层喷涂工艺参数，确定合理厚度
大约需要试样
20块，在确定厚度优
化参数后进行面层喷涂工艺参数，厚度控制在50~70μm
2、在优化的底层试样基体上进行2.5wt%La2O3+ZrO2+8wt%Y2O3涂层最佳厚度的试验，
大约也需要5块；
热冲击试样加热至1100℃保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录
涂层表面出现第一次裂纹的次数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平
均值。
3、做5块成熟工艺的试样块进行激光双向重熔，主要目的是改变应力和气孔；
热冲击试样加热至1100℃保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录
涂层表面出现第一次裂纹的次数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平
均值。
目标100次
4、做5块成熟工艺的试样块进行高温回火处理，中速升温，到900℃，保温1小时，
随炉冷却。
消除激光重熔中存在的应力问题。
试验方案八激光表面造型+等离子喷涂
试验用材GH586热冲击试样尺寸40×40×5mm，耐热试样尺寸Φ20×15；
喷涂前试样表面采用喷砂粗化处理，采用等离子喷涂电源，以NiCrAlY复合粉
末作为底层。
2.5wt%HfO2+ZrO2-8wt%Y2O3外涂层
我们自己去买单纯的（Y2O3）和稳定的氧化锆（ZrO2）自己回来配方。
主要解决薄壁件的变形问题。
以NiCrAlY复合粉末作为底层。
Y在涂层中的质量分数一般控制在1%一下。
基体温度150~200℃
底层涂层厚度控制在50~70μm
面涂层控制在0.15~0.13mm
2.5wt%HfO2+ZrO2-8wt%Y2O3
喷涂工艺参数
涂层
成分
喷涂工艺参数
名称
功率（KW）
离子气1
离子气1
离子气1
送粉气
Ar（m3/h）
N2（（m3/h）
H2（m3/h）
N2（m3/h）
底层
NiCrAlY
24
1.5
0.6
0
0.5
工作层
（二级）
28
1.8
0.5
0.23
0.5
1、首先确定激光造型工艺方案，优化激光造型工艺参数，确定合理厚度大约需要
试样20块，深度控制在10~15μm。
2、喷涂前试样表面采用喷砂粗化处理，采用等离子喷涂，以NiCrAlY复合粉末作为
底层。
3、在优化的底层试样基体上进行2.5wt%HfO2+ZrO2-8wt%Y2O3涂层最佳厚度的试验，
大约也需要5块；
热冲击试样加热至1100℃保温10分钟后迅速淬入20~25℃中的水中急冷，记录
涂层表面出现第一次裂纹的次数及涂层剥落1、2的次数，每个数据取三个试样的平
均值。
试验方案九激光表面造型+埋覆处理
试验用材GH586热冲击试样尺寸40×40×5mm，耐热试样尺寸Φ20×15；喷涂前
试样表面采用喷砂粗化处理，采用等离子喷涂电源，以工业用三氧化二钇（Y2O3）和
稳定的氧化锆（ZrO2）喷涂粉末，以NiCrAlY复合粉末作为底层。
2.5wt%La2O3+ZrO2-8wt%Y2O3
基体温度150~200℃，以NiCrAlY复合粉末作为底层。
Y在涂层中的质量分数一般控
制在1%一下。
2.5wt%La2O3为纳米粉末。
底层涂层厚度控制在50~70μm
面涂层控制在0.15~0.13mm
2.5wt%HfO2+ZrO2-8wt%Y2O3
喷涂工艺参数
涂层
成分
喷涂工艺参数
名称
功率（KW）
离子气1
离子气1
离子气1
送粉气
Ar（m3/h）
N2（（m3/h）
H2（m3/h）
N2（m3/h）
底层
NiCrAlY
24
1.5
0.6
0
0.5
工作层
（二级）
28
1.8
0.5
0.23
0.5
1、首先确定激光造型工艺方案，优化激光造型工艺参数，确定合理厚度大约需要
试样20块，深度控制在
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