本发明专利技术公开了一种粉末包埋渗铝剂及镍基高温合金表面渗铝方法，按照重量百分比计，所述的渗铝剂包括如下组分：铁铝合金粉60‑80%；氯化铵2‑5%；氧化铪2‑5%；单烷氧基型钛酸酯2‑4%；纳米铥粉末4‑6%；氧化铝余量。本发明专利技术渗铝方法是将渗铝剂充分混合均匀后与需要进行渗铝处理的镍基高温合金共置于密封的渗灌中，加热至750‑900℃，保温8h。本发明专利技术的渗铝剂以及渗铝方法，渗层质量好，工艺简单，所要求的设备也很简单，成本低廉，操作容易，能够得到合适厚度的渗铝涂层，便于工业化的实施。
【技术实现步骤摘要】
一种粉末包埋渗铝剂及镍基高温合金表面渗铝方法
本专利技术涉及一种粉末包埋渗铝剂，还涉及采用该渗铝剂对镍基高温合金表面进行渗铝的方法。
技术介绍
固体粉末包埋法渗铝是一种比较成熟的技术，已经成功应用于许多抗高腐蚀的工件。将金属工件放在含有铝元素的渗铝剂中,加热到一定温度，保持适当时间后,渗铝剂热分解所产生的铝元素的活性原子便被吸附到工件表面，并扩散进入工件表层，从而改变工件表层的化学成分、组织和性能。与渗非金属相比，金属元素的原子半径大，不易渗入，渗层浅，一般须在较高温度下进行扩散。金属元素渗入以后形成的化合物或钝化膜，具有较高的抗高温氧化能力和抗腐蚀能力，能分别适应不同的环境介质。被渗镀的材料可以是碳钢、不锈钢、镍基合金和钴基合金等。粉末包埋渗铝由于渗件被粉末包围，漏渗很少，操作工艺简单，深层深度易控制，设备投资小，但是目前的包埋渗铝的温度较高，对合金的综合性能有害，不能满足有关部门的需要。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种粉末包埋渗铝剂，有效提高了合金的抗高温氧化和腐蚀的能力。为解决上述技术问题，本专利技术采取如下技术方案：一种粉末包埋渗铝剂，按照重量百分比计，所述的渗铝剂包括如下组分：铁铝合金粉60-80%；氯化铵2-5%；氧化铪2-5%单烷氧基型钛酸酯2-4%纳米铥粉末4-6%氧化铝余量。进一步地，一种粉末包埋渗铝剂，按照重量百分比计，所述的渗铝剂包括如下组分：铁铝合金粉70-76%；氯化铵2.5-4%；氧化铪3-4%单烷氧基型钛酸酯2.8-3.5%纳米铥粉末4.6-5.5%氧化铝余量。进一步地，一种粉末包埋渗铝剂，按照重量百分比计，所述的渗铝剂包括如下组分：铁铝合金粉75%；氯化铵3.5%；氧化铪3.5%单烷氧基型钛酸酯3%纳米铥粉末4.8%氧化铝余量。进一步地，所述的铁铝合金粉、氯化铵、氧化铪和氧化铝为150-200目的粉末状颗粒。本专利技术还公开一种采用渗铝剂对镍基高温合金的表面进行渗铝的方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）利用有机溶剂对镍基高温合金进行一次超声清洗，然后烘干；（2）将葫芦巴胶、碳酸钠、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、二巯基丙醇磺酸钠、聚环氧琥珀酸和2-硫醇基苯骈咪唑混合，搅拌均匀后加入到去离子水中充分搅拌；（3）将氮化钛粉、过氧化二异丙苯、纳米磷酸钙、壳聚糖、氨丙基三乙氧基硅烷、烯基琥珀酸酐混合后加入到去离子水中，搅拌分散；（4）将步骤（2）和步骤（3）制备的原料混合，搅拌分散后得到处理剂，将处理剂倒入容器中；（5）将镍基高温合金置于步骤（4）的容器中，处理剂覆盖镍基高温的表面，升温至50-70℃，30-40分钟；（6）处理后的镍基高温合金进行二次超声清洗，然后烘干；（7）将渗铝剂按比例混合均匀后与镍基合金共置于密封的渗灌中，在密封渗灌中分段加热进行渗铝处理，第一段即热温度为750-850℃，第二段加热温度为900℃。进一步地，所述的步骤（2）中包含有葫芦巴胶2份、碳酸钠1份、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物3.5份、二巯基丙醇磺酸钠0.8份、聚环氧琥珀酸0.6份和2-硫醇基苯骈咪唑0.4份。进一步地，所述的步骤（3）包含氮化钛粉3份、过氧化二异丙苯0.2份、纳米磷酸钙0.8份、壳聚糖0.2份、氨丙基三乙氧基硅烷0.3份、烯基琥珀酸酐0.2份。进一步地，所述步骤（2）和步骤（3）中以500-600转/分钟的速度搅拌分散。进一步地，所述的步骤（7）中在真空下或惰性气体保护下分段加热进行渗铝处理，第一段加热至800℃，保温6h，第二段加热至900℃，保温1h，然后随炉冷却至室温取出试样；两段加热过程中的升温速率均为7-12℃/min。本专利技术的有益效果：1）本专利技术的渗铝剂和加工工艺后镍基高温合金的渗铝层形成的氧化膜较为稳定，能够达到防止金属被氧化的目的；2）本专利技术的渗铝剂以及渗铝方法渗层质量好，工艺简单，操作容易，所要求的设备简单，便于工业化实施。3）采用本专利技术的渗铝剂和渗铝方法处理后的试样置于1200℃的炉子中加热10min后取出放置于水中，循环重复多次，涂层不会脱落。具体实施方式下面将通过具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1本专利技术的一种粉末包埋渗铝剂，按照重量百分比计，所述的渗铝剂包括如下组分：铁铝合金粉60%；氯化铵2%；氧化铪5%；单烷氧基型钛酸酯4%；纳米铥粉末4%；氧化铝余量。铁铝合金粉、氯化铵、氧化铪和氧化铝为150-200目的粉末状颗粒。一种采用渗铝剂对镍基高温合金的表面进行渗铝的方法，包括如下步骤：（1）利用有机溶剂对镍基高温合金进行一次超声清洗，然后烘干；（2）将葫芦巴胶、碳酸钠、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、二巯基丙醇磺酸钠、聚环氧琥珀酸和2-硫醇基苯骈咪唑混合，搅拌均匀后加入到去离子水中充分搅拌；该步骤中包含有葫芦巴胶2份、碳酸钠1份、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物3.5份、二巯基丙醇磺酸钠0.8份、聚环氧琥珀酸0.6份和2-硫醇基苯骈咪唑0.4份。（3）将氮化钛粉、过氧化二异丙苯、纳米磷酸钙、壳聚糖、氨丙基三乙氧基硅烷、烯基琥珀酸酐混合后加入到去离子水中，搅拌分散；该步骤中包含氮化钛粉3份、过氧化二异丙苯0.2份、纳米磷酸钙0.8份、壳聚糖0.2份、氨丙基三乙氧基硅烷0.3份、烯基琥珀酸酐0.2份。（4）将步骤（2）和步骤（3）制备的原料混合，搅拌分散后得到处理剂，将处理剂倒入容器中；（5）将镍基高温合金置于步骤（4）的容器中，处理剂覆盖镍基高温的表面，升温至50℃，30-40分钟；（6）处理后的镍基高温合金进行二次超声清洗，然后烘干；（7）将渗铝剂按比例混合均匀后与镍基合金共置于密封的渗灌中，在真空下或惰性气体保护下分段加热进行渗铝处理，第一段加热至800℃，保温6h，第二段加热至900℃，保温1h，然后随炉冷却至室温取出试样；两段加热过程中的升温速率均为7℃/min。实施例2本专利技术的一种粉末包埋渗铝剂，按照重量百分比计，所述的渗铝剂包括如下组分：铁铝合金粉75%；氯化铵3.5%；氧化铪3.5%；单烷氧基型钛酸酯3%；纳米铥粉末4.8%；氧化铝余量。氧化铝余量。铁铝合金粉、氯化铵、氧化铪和氧化铝为150-200目的粉末状颗粒。一种采用渗铝剂对镍基高温合金的表面进行渗铝的方法，包括如下步骤：（1）利用有机溶剂对镍基高温合金进行一次超声清洗，然后烘干；（2）将葫芦巴胶、碳酸钠、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、二巯基丙醇磺酸钠、聚环氧琥珀酸和2-硫醇基苯骈咪唑混合，搅拌均匀后加入到去离子水中充分搅拌；该步骤中包含有葫芦巴胶2份、碳酸钠1份、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物3.5份、二巯基丙醇磺酸钠0.8份、聚环氧琥珀酸0.6份和2-硫醇基苯骈咪唑0.4份。（3）将氮化钛粉、过氧化二异丙苯、纳米磷酸钙、壳聚糖、氨丙基三乙氧基硅烷、烯基琥珀酸酐混合后加入到去离子水中，搅拌分散；该步骤中包含氮化钛粉3份、过氧化二异丙苯0.2份、纳米磷酸钙0.8份、壳聚糖0.2份、氨丙基三乙氧基硅烷0.3份、烯基琥珀酸酐0.2份。（4）将步骤（2）和步骤（3）制备的原料混合，搅拌分散后得到处理剂，将处理剂倒入容器中；（5）将镍基高温合金置于步骤（4）的容器中，处理剂覆盖镍基高温的表面，升温至55℃，30-40分钟；（6）本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种粉末包埋渗铝剂，其特征在于：按照重量百分比计，所述的渗铝剂包括如下组分：铁铝合金粉 60‑80%；氯化铵 2‑5%；氧化铪 2‑5%单烷氧基型钛酸酯 2‑4%纳米铥粉末 4‑6%氧化铝 余量。
【技术特征摘要】
1.一种粉末包埋渗铝剂，其特征在于：按照重量百分比计，所述的渗铝剂包括如下组分：铁铝合金粉60-80%；氯化铵2-5%；氧化铪2-5%单烷氧基型钛酸酯2-4%纳米铥粉末4-6%氧化铝余量。2.根据权利要求1所述的一种粉末包埋渗铝剂，其特征在于：按照重量百分比计，所述的渗铝剂包括如下组分：铁铝合金粉70-76%；氯化铵2.5-4%；氧化铪3-4%单烷氧基型钛酸酯2.8-3.5%纳米铥粉末4.6-5.5%氧化铝余量。3.根据权利要求1所述的一种粉末包埋渗铝剂，其特征在于：按照重量百分比计，所述的渗铝剂包括如下组分：铁铝合金粉75%；氯化铵3.5%；氧化铪3.5%单烷氧基型钛酸酯3%纳米铥粉末4.8%氧化铝余量。4.根据权利要求1、2、3中任意一项所述的一种粉末包埋渗铝剂，其特征在于：所述的铁铝合金粉、氯化铵、氧化铪和氧化铝为150-200目的粉末状颗粒。5.一种采用权利要求1、2或3中任意一项所述的渗铝剂对镍基高温合金的表面进行渗铝的方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）利用有机溶剂对镍基高温合金进行一次超声清洗，然后烘干；（2）将葫芦巴胶、碳酸钠、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、二巯基丙醇磺酸钠、聚环氧琥珀酸和2-硫醇基苯骈咪唑混合，搅拌均匀后加入到去离子水中充分搅拌；（3）将氮化钛粉、过氧化二异丙苯、纳米磷酸钙、壳聚糖、氨丙基三乙氧基硅烷、烯基琥珀酸酐混合后加入到去离子水中，搅拌分散；（4）将步骤（2）和步骤（3）制备的原料混合，搅拌分散...
【专利技术属性】
技术研发人员：李海霞，
申请(专利权)人：李海霞，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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