《表1 模拟MCrAlY涂层成分 (质量分数)》

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《MCrAlY涂层对单晶中γ'相消耗及TCP相生成影响的模拟研究》

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本文设计了6种MCrAlY模型涂层，成分如表1所示。其中涂层A、B、C为NiCoCrAl四组元涂层，涂层D为NiCoAl、E为NiCrAl、F为CoCrAl三组元涂层。在本文的模拟计算中，不考虑Y元素扩散。基体材料成分参考二代单晶DD6成分，即Ni-5.6Al-9Co-4.4Cr-2Mo-0.6Nb-2Re-7.3Ta-8W（wt.%）。MCrAlY涂层与基材形成“扩散偶”，成分分布如图1所示（以涂层A举例说明）。在此扩散偶中，涂层厚度设置为100μm（0-100μm），基材厚度设置为1000μm（100-1100μm），涂层与基材界面在“距离=100μm”处。使用ThermoCalc/DICTRA软件（由瑞典ThermoCalc AB开发）进行了1100℃100小时条件下扩散模拟计算，数据库使用镍基合金数据库TCNI8与MOBNI4；模拟中涉及的相有α（BCC＿B2）、β（BCC＿B2#2）、γ（FCC＿L12）、γ'（FCC＿L12#2）、μ（MU＿PHASE）、σ（SIGMA）。本文分析元素在涂层-基材界面附近的互扩散行为及组织演变情况，重点研究涂层成分对基材中γ'相与TCP相（μ与σ相）生成的影响规律。另外，使用ThermoCalc软件还计算了合金材料的平衡相组织。相关的试验结果可参见前期研究[16]。