一种高温合金抗氧化耐腐蚀防护涂层.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105839048A(43)申请公布日2016.08.10(21)申请号201610217051.9(22)申请日2016.04.08(71)申请人北方民族大学地址750021宁夏回族自治区银川市西夏区文昌北街204号(72)发明人李涌泉耿桂宏秦春李吉林侯俊峰杨少林(74)专利代理机构银川长征知识产权代理事务所64102代理人马长增(51)Int.Cl.C23C10/56(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种高温合金抗氧化耐腐蚀防护涂层(57)摘要本发明公开一种镍基高温合金抗氧化耐腐蚀防护涂层及其制备工艺，该防护涂层由Cr、Al、Y三元采用包埋渗法制备，按照重量百分比其组成为：5-10％Cr，10％-20％Al，1％-2％Y2O3，6％-10％NH4Cl，余量为Al2O3。其制备工艺是：先按量准确称取配制该防护涂层，然后进行球磨，干燥，烘干后装入坩埚，密封装炉后置于马弗炉内，马弗炉升温40-60min至1050～1070℃，在1050～1070℃保温2-3h后随炉至600℃，取出冷却至室温，最后清洗烘干即可。本发明防护涂层在镍基合金表面制备了Cr-Al-Y共渗层，解决了镍基合金抗高温耐腐蚀性能差的技术难题，其制备工艺稳定可靠，涂层结合力好、组织均匀、致密，涂层厚度可控；且具有工艺简单、操作方便、效率高、成本低廉、易于实现等优点。CN105839048ACN105839048A权利要求书1/1页1.一种高温合金抗氧化耐腐蚀防护涂层，其特征在于：按照重量百分比其组成为：5-10％Cr，10％-20％Al，1％-2％Y2O3，6％-10％NH4Cl，余量为Al2O3；该防护涂层的组成中Cr、Al、Y2O3、NH4Cl和Al2O3均为粉末状，且Al2O3不超过250目。2.根据权利要求1所述的一种高温合金抗氧化耐腐蚀防护涂层的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：S1：表面预处理：将镍基合金试样或工件表面的氧化皮、粘附物等清除，保持试样表面清洁；S2：碱洗：将上述试样或工件置于温度为65～80℃碱洗液中，浸泡10～15min；S3：水洗：将上述碱洗后的试样或工件使用流动水冲洗，然后吹干待用；S4：配制防护涂层：配制所述的防护涂层，其按照重量百分比组成为：5-10％Cr粉，10％-20％Al粉，1％-2％Y2O3粉，6％-10％NH4Cl粉，其余为Al2O3，且Al2O3≤250目；S5：球磨：将上述配制好的防护涂层置于球磨机中研磨1-3h，使其成分均匀，且能起到细化晶粒的作用；S6：干燥：将球磨后的防护涂层置于温度为100-150℃的烘箱中保温0.5-1h后，进行烘干；S7：包埋：将上述烘干后的防护涂层装入坩埚，并把上述待用的试样或工件埋入防护涂层中，使相邻试样或工件之间不接触；S8：密封装炉：将坩埚加盖，采用硅溶胶及三氧化二铝密封后置于马弗炉中，在100-150℃下保温0.5h，使硅溶胶及三氧化二铝密封剂完全固化，其中硅溶胶及三氧化二铝的配置方法是在每1L硅溶胶加入1～1.2kgAl2O3后混合；S9：包埋渗：马弗炉升温40-60min至1050～1070℃，在1050～1070℃条件下保温2-3h后随炉至600℃，取出冷却至室温；S10：清洗烘干：将包埋渗后的试样使用流动水冲洗，然后用酒精清洗，最后自然风干即可。3.根据权利要求2所述的一种高温合金抗氧化耐腐蚀防护涂层的制备工艺，其特征在于：步骤S2中所述的碱洗液采用75～100g/LNaOH溶液或者20～25g/LNa3PO4溶液。2CN105839048A说明书1/4页一种高温合金抗氧化耐腐蚀防护涂层技术领域：[0001]本发明涉及一种镍基高温合金抗氧化耐腐蚀防护涂层及其制备工艺。背景技术：[0002]镍基合金等高温合金被广泛的应用在航空发动机叶片，涡轮机叶片等零部件上，其服役条件苛刻，易受到高温氧化和热腐蚀。因此高温合金一般要求必须同时具备两方面的性能要求，即优异的高温力学性能和抗高温耐腐蚀性，但这二者是一对矛盾，难以兼顾。目前主要通过合金化和表面改性技术来提高合金的上述性能。合金化方法改善其高温氧化性能有一定的局限性，且会显著降低其力学性能。而通过表面改性技术制备涂层，由于基体合金和防护涂层可以单独地设计，所以施加防护涂层的合金部件在保持合金足够的高温强度时合金部件表面又具有优异的抗高温耐腐蚀性能。[0003]铬化物涂层熔点高、热稳定性良好，抗腐蚀性能优异，适合于高温合金的高温抗氧化防护。但单一的铬化物涂层由于本身脆性而导致其内易出现裂纹，同时氧化时涂层内会产生较大的内应力，致使表面氧化膜剥落而失去保护性，因此，需要添加其它元素对其进行改性。Al、Y等元素在改善涂层致