一种提高渗铝涂层抗高温氧化性能的方法.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CN107858640A(43)申请公布日2018.03.30(21)申请号201711165088.2(22)申请日2017.11.21(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人帅文文花银群李志宝陈瑞芳曹将栋张俊松(51)Int.Cl.C23C10/48(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种提高渗铝涂层抗高温氧化性能的方法(57)摘要本发明涉及高温合金防护涂层领域，特指一种提高渗铝涂层抗高温氧化性能的方法。将含有混合稀土氧化物的渗剂进行球磨混合均匀；将合金试样与球磨的粉末一起置于坩埚中，对坩埚密封处理，并将坩埚置于管式炉中；将管式炉抽真空并通入惰性气体；对管式炉加热进行渗铝处理，以改善传统单一稀土氧化物掺杂的铝化物涂层的抗氧化性能，并进一步提高合金的使用寿命。CN107858640ACN107858640A权利要求书1/1页1.一种提高渗铝涂层抗高温氧化性能的方法，其特征在于：将含有混合稀土氧化物的渗剂进行球磨混合均匀；将合金试样与球磨的粉末一起置于坩埚中，对坩埚密封处理，并将坩埚置于管式炉中；将管式炉抽真空并通入惰性气体；对管式炉加热进行渗铝处理。2.如权利要求1所述的一种提高渗铝涂层抗高温氧化性能的方法，其特征在于，所述含有混合稀土氧化物的渗剂，按照重量百分比计，铝粉40％，氯化铵2％，氧化镧0.5-2％，氧化铈0.5-2％，氧化铝为余量。3.如权利要求2所述的一种提高渗铝涂层抗高温氧化性能的方法，其特征在于，所述含有混合稀土氧化物的渗剂，按照重量百分比计，铝粉40％，氯化铵2％，氧化镧0.5-2％，氧化铈1％，氧化铝为余量。4.如权利要求2或3所述的一种提高渗铝涂层抗高温氧化性能的方法，其特征在于，所述含有混合稀土氧化物的渗剂，按照重量百分比计，铝粉40％，氯化铵2％，氧化镧1％，氧化铈1％，氧化铝为余量。5.如权利要求2-4任一所述的一种提高渗铝涂层抗高温氧化性能的方法，其特征在于，所述的铝粉、氯化铵、氧化镧、氧化铈和氧化铝的粉末粒径为270-325目。6.如权利要求1所述的一种提高渗铝涂层抗高温氧化性能的方法，其特征在于，所述将含有混合稀土氧化物的渗剂进行球磨混合均匀指：使用行星式球磨机对渗剂粉末进行球磨处理；以玛瑙球为球磨介质，无水乙醇为湿混剂，将粉：酒精：球按1:2:3的质量比例放入聚四氟乙烯球磨罐中，以300r/min的转速球磨2-4h。将球磨后的粉末置于烘箱中干燥10小时，接着将干燥后的粉末研磨并过270-320目筛子后备用。7.如权利要求1所述的一种提高渗铝涂层抗高温氧化性能的方法，其特征在于，对坩埚密封处理指：使用高温密封胶涂抹于氧化铝坩埚盖边缘，充分隔绝空气。8.如权利要求1所述的一种提高渗铝涂层抗高温氧化性能的方法，其特征在于，使用真空泵抽真空至(4*10-1Pa～5*10-1Pa)，通入的保护性的惰性气体均为氩气。9.如权利要求1所述的一种提高渗铝涂层抗高温氧化性能的方法，其特征在于，管式炉加热至850-950℃，并保温6-9h，接着将坩埚风冷至300-350℃，随炉冷却至室温。2CN107858640A说明书1/4页一种提高渗铝涂层抗高温氧化性能的方法技术领域[0001]本发明涉及高温合金防护涂层领域，具体而言，涉及一种粉末包埋渗铝的渗剂及方法。背景技术[0002]粉末包埋法是将试样埋覆于粉末渗剂中，在规定的时间内进行热扩散处理来获得渗铝涂层的方法。固体粉末包埋法也称为包装法，是发展最早且应用最广泛的一种铝化物涂层制备方法。粉末包埋渗铝本质上属于化学气相渗铝，包埋渗剂中通常添加2％到5％的活化剂，活化剂在高温下易分解成卤化氢气体并与Al反应生成金属卤化物，这些金属卤化物呈气态并吸附在试样表层释放出活性Al原子，从而产生渗铝涂层。固体粉末包埋渗有以下一些优点：设备要求简单，操作方便，适用于大多数机械零部件，制备出的渗铝涂层质量较好，是应用最广泛的方法。[0003]为了进一步提高渗铝涂层的抗氧化能力，只靠普通的渗铝层来改善合金表面的氧化膜质量是远远不够的，因此需要对渗铝涂层进行改性。已有的研究表明，在渗铝涂层中添加微量活性元素或稀土氧化物，如La2O3、CeO2和Y2O3等，可以改善氧化膜的粘附性，提高氧化膜的抗剥落性能，从而提高涂层的抗氧化性能。单一添加稀土氧化物提高渗铝涂层抗氧化性能已经有很多研究，也相应的提出了很多作用模型，然而混合添加稀土氧化物对涂层进行改性的研究却相对较少。发明内容[0004]本发明旨在提供一种用于高温合金包埋渗铝的渗剂与方法，该渗剂包含混合稀土氧化物以改善传统单一稀土氧化物掺杂的铝化物涂层的抗氧化性能，并进一步提高合金的使用寿