The invention discloses a NiCrAlYSc coating and its preparation process, which relates to the technical field of high temperature protective coating. NiCrAlYSc coatings were deposited on Superalloy substrates by arc ion plating and vacuum diffusion annealing. Compared with the conventional MCrAlY high temperature protective coating, the NiCrAlYSc coating has the advantages of good process repeatability, controllable composition and easy industrial production. The prepared coating has compact structure and high bonding strength with the matrix material. The addition of rare earth element Sc in the coating can delay the exfoliation of the oxide film and improve the high temperature oxidation resistance of the coating, thus effectively prolonging the service life of the coating. The protective coating and its preparation method can be applied to the protection of Ni-based superalloy.
【技术实现步骤摘要】
一种NiCrAlYSc涂层及其制备工艺
本专利技术涉及高温防护涂层
,具体涉及一种NiCrAlYSc涂层及其制备工艺。
技术介绍
MCrAlY涂层不仅具有优异的抗高温氧化及抗热腐蚀的性能,而且有很好的韧性和抗热疲劳强度,并且基本不影响基体合金的力学性能,此外其成分和厚度可按要求控制,能够满足不同使用工况条件的要求,因此普遍应用于高温防护涂层或热障涂层的粘结底层之中。通过改善涂层成分和优化涂层结构设计可以提高涂层性能,例如添加合金元素、加入扩散障或者采用梯度及多相复合涂层等多层设计的方法均可以有效提高涂层性能。电弧离子镀技术具有离化率高、沉积速度快、绕镀性好等优点,并且沉积的涂层与基体结合强度高、组织致密,是制备MCrAlY涂层的常用方法之一。相关应用文献如:①中国专利技术专利,一种NiCoCrAlYSiB抗热腐蚀涂层及其制备方法,申请号03111363.X;②中国专利技术专利,一种MCrAlY加复合梯度涂层及制备工艺,申请号200710011431.8;③中国专利技术专利,一种共沉积梯度MCrAlY涂层及制备工艺,申请号200710011432.2;④中国专利技术专利,一种MCrAlY+AlSiY复合涂层及制备工艺,申请号200810228097.6等。对于高温合金及高温防护涂层部件,氧化是其失效的重要原因之一,其抗氧化性主要依赖于表面生成的保护性氧化膜。Al2O3膜在高温下具有较好的稳定性,因此,高温下在热端部件的表面生成一层连续致密的Al2O3膜可以有效延长部件的使用寿命。目前,如何进一步的提高氧化膜的粘附性能以及延缓氧化膜的剥落,从而提高涂层使 ...
【技术保护点】
1.一种NiCrAlYSc涂层的制备工艺,其特征在于:该工艺首先通过电弧离子镀技术在高温合金基体上沉积NiCrAlYSc涂层;然后进行真空热处理,使NiCrAlYSc涂层向基体进行互扩散,从而在基体上形成结合力良好的NiCrAlYSc涂层。
【技术特征摘要】
1.一种NiCrAlYSc涂层的制备工艺,其特征在于:该工艺首先通过电弧离子镀技术在高温合金基体上沉积NiCrAlYSc涂层;然后进行真空热处理,使NiCrAlYSc涂层向基体进行互扩散,从而在基体上形成结合力良好的NiCrAlYSc涂层。2.根据权利要求1所述的NiCrAlYSc涂层的制备工艺,其特征在于:该工艺具体包括如下步骤:(1)对基体进行预处理;(2)对基体进行预溅射轰击清洗,约2~5分钟;(3)沉积NiCrAlYSc涂层;(4)将沉积完涂层的试样进行真空热处理。3.根据权利要求2所述的NiCrAlYSc涂层的制备工艺,其特征在于:所述预处理的过程为:首先将基材试样打磨至表面粗糙度Ra=0.4μm,之后采用60~220目玻璃丸进行湿喷砂处理,最后分别依次用金属洗涤剂、去离子水和丙酮超声清洗15~30min,用酒精漂洗后烘干。4.根据权利要求2所述的NiCrAlYSc涂层的制备工艺,其特征在于:步骤(2)中,所述预溅射轰击清洗的过程为:合金基体装炉后,首先将真空室抽真空至2×10-3~1×10-2Pa,通入Ar气,使真空室内压强升至5×10-2~3×10-1Pa,然后对样品进行预溅射轰击清洗,清洗过程中:靶基距为200~2...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙超,刘书彬,李伟,孙健,姜肃猛,刘山川,褚天义,何平,宫骏,
申请(专利权)人:中国科学院金属研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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