题目：镍基合金表面Co-Al-Y共渗涂层的制备及耐蚀性能研究

    镍基高温合金在高温环境下工作具有优异的机械强度和良好的抗蠕变性能，目前被广泛应用于航空发动机叶片、工业燃气轮机涡轮叶片和船用汽轮机涡轮叶片等热端部件中。但是，镍基合金在机械应力和腐蚀性气氛共同作用下工作时，其耐蚀性能很差。在镍基高温合金表面制备保护性涂层以防止合金的高温氧化和热腐蚀是目前最常用的方法。而在合金表面制备涂层的方法中，包埋渗法因其成本低、可以在复杂工件表面制备均匀涂层等优点而被广泛应用。

    本文在热力学计算的基础上，确定了包埋渗沉积原料的成分、沉积温度和沉积时间，并实现了镍基合金表面钴铝钇的共渗。所有涂层均包括外层和扩散层两部分，外层主要为Al0.9Ni1.1相，其中一部分Ni原子被Co原子和Y原子代替。随着包埋渗原料中Y2O3含量的增加，涂层扩散层的厚度不断减少，外层的厚度维持稳定。涂层中元素含量方面，随着包埋渗原料中Y2O3含量的增加，Y元素均匀弥散分布，其含量先增加后减少，Co元素的含量则不断提高，说明Y元素的存在促进了Co元素的扩散。

    Y2O3添加量为1wt.%、2wt.%、3wt.%的钴铝钇共渗涂层试样在1050℃/100h下静态氧化增重分别为0.5，0.66和0.55mg/cm2，涂层达到完全抗氧化级。Y2O3添加量为0 wt.%、1wt.%、2wt.%、3wt.%的钴铝钇共渗涂层试样在1050℃下的循环氧化寿命分别为127次、1115次、945次和1185次。涂层中Y元素过量反而会降低其抗氧化能力，Y元素的含量应控制在合理范围内。

    Y2O3添加量为1wt.%、2wt.%、3wt.%的钴铝钇共渗涂层试样在900℃/25 wt. % NaCl + 75 wt. % Na2SO4/100h条件下热腐蚀增重分别为0.6，0.55和0.42mg/cm2，说明所获涂层具有优异的抗高温热腐蚀性能。Y2O3添加量为0 wt.%、1wt.%、2wt.%、3wt.%的钴铝钇共渗涂层试样在900℃/25 wt. % NaCl + 75 wt. % Na2SO4条件下的循环热腐蚀寿命分别为124次、155次、194次和269次。随着涂层中Y元素含量的增加，试样的抗热腐蚀性能不断提高。这是由于Y元素的存在促进了Co元素的扩散，而Co元素可以提高试样的抗热腐蚀性能。