● 摘要
钴基高温合金具有优异的高温组织稳定性与耐蚀性，广泛应用于制造航空涡轮发动机的导向叶片，合金在开机和停机的冷热疲劳作用下会产生热裂纹。由于我国钴资源稀缺，航空导向叶片制造成本高，因此开展导向叶片表面裂纹的修复技术研究可以延长发动机使用寿命，降低发动机的成本，具有巨大的经济效益。而导向叶片表面裂纹修复技术中表面氧化物清洗是影响修复质量的最重要的前处理手段，其研究意义十分重大。
本文研究了定向凝固钴基高温合金DZ40M不同截面的组织特点，并分析了服役后导向叶片表面裂纹附近的组织退化情况。横截面为（200）面，纵截面晶面指数不唯一，多为（200）和（220）面；导向叶片表面冷却孔周围有再结晶组织，裂纹多萌生于再结晶组织附近；合金开裂后表面有多层氧化物产生，由表面至基体内部依次是连续的CoO、CoCr2O4、Cr2O3外氧化层和不连续的Cr2O3、Al2O3内氧化层。
研究了DZ40M合金横截面和纵截面两个取向的氧化性能和腐蚀性能。由于横截面晶界结构有利于扩散，因此横截面的氧化速率高于纵截面；在类海水溶液中腐蚀坑大都出现在晶界或亚晶界附近M7C3型碳化物周围的贫铬区，发生短时氧化后，由于晶界优先发生氧化，贫铬区得到了保护，因此耐蚀性得到了一定程度的提高，表现为腐蚀电位Ecorr升高，腐蚀电流icorr减小；由于横截面氧化层厚度较大，并且其生成的疏松CoCr2O4较少，对内部起主要保护作用的致密Cr2O3层消耗较少，因此氧化后横截面耐蚀性的提高相对于纵截面较明显。
研究了不同溶液体系和不同条件下高温氢气对合金表面氧化物的去除作用。碱性溶液对氧化物的去除作用不明显，酸性溶液去除表面氧化物的同时也会对基体造成较大损伤；使用流动氢气、保压氢气、多次循环处理三种不同的高温氢气清洗方法对裂纹内表面氧化物进行清洗，保压4h两次循环处理可以有效去除外氧化层，对内氧化层也有一定的清洗作用，可以作为裂纹修复焊接的前处理工艺。