新材料及其应用

本发明公开了一种γ‑TiAl金属间化合物表面制备WC涂层的方法，属于金属间化合物表面改性领域。其特征是通过双辉等离子渗金属工艺制备CoCrNiAlTaY过渡层、在其上制备出金属W层、然后通过微波等离子碳化工艺将其碳化为WC层，在γ‑TiAl合金表面获得W涂层及WC涂层。本发明得到的涂层与基材有效利用了γ‑TiAl金属间化合物高温力学性能，金属W的高熔点、抗辐射、WC的耐高温、硬质、抗腐蚀等性能，以及CoCrNiAlTaY的粘附能力强等优点，得到的WC涂层和基材之间的界面结合良好，使其在高温硬质涂层材料、切削工具、航空航天等领域具有潜在的应用前景。

航空航天领域：γ-TiAl 合金是一种重要的轻质高温结构材料，在航空航天发动机等领域有广泛应用。在其表面制备 WC 涂层，可提高合金的表面硬度、耐磨性和抗氧化性能，使其能够承受更高的温度和更复杂的应力环境，延长发动机部件的使用寿命，提高发动机的性能和可靠性。

汽车工业领域：在汽车发动机的气门、活塞等高温部件表面应用 WC 涂层的 γ-TiAl 合金，可提高部件的耐高温磨损和抗氧化能力，降低摩擦系数，提高发动机的效率和功率，减少尾气排放，同时减轻部件重量，有利于汽车的轻量化设计。

能源领域：在能源发电设备的高温部件，如燃气轮机叶片、锅炉管道等表面制备 WC 涂层的 γ-TiAl 合金，可增强部件的抗腐蚀、抗磨损和抗高温氧化能力，提高能源设备的运行效率和可靠性，降低维护成本，保障能源供应的稳定性。

本发明与现有技术相比，其具有显著的优点：结合了WC涂层与γ-TiAl金属间化合物基材高温力学性能，同时兼顾WC的耐高温、高硬度、耐磨性、耐腐蚀性能，以及利用CoCrNiAlTaY的粘附能力强等优点，得到的涂层硬度高、耐摩擦性好、耐高温性能好、且涂层和基材之间的结合力高，使其在硬质涂层材料、切削工具等领域具有潜在的应用前景。