γ-TiAl合金表面(Al2O3+Y2O3)/AlYMoSi多层结构涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种γ‑TiAl合金表面(Al2O3+Y2O3)/AlYMoSi多层结构涂层及其制备方法，该涂层包括表层(Al2O3+Y2O3)陶瓷层和次表层AlYMoSi合金层，所述的表层和次表层依次交替排列形成所述的多层结构涂层，所述的多层结构涂层通过AlYMoSi合金层与基体γ‑TiAl合金表面连接，其步骤为：采用磁控溅射技术，通过分别对(Al2O3+Y2O3)靶材和AlYMoSi靶材交替进行溅射，通过对工作气压、溅射功率、以及靶材‑基体间距等工艺参数的调节与控制，在基体γ‑TiAl合金表面形成(Al2O3+Y2O3)/AlYMoSi多层结构涂层。该方法效率高、工艺简单，且制备的(Al2O3+Y2O3)/AlYMoSi多层结构高温防护涂层结构致密、性能优良。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空发动机零件表面防护
，具体涉及一种γ-TiAl合金表面高温防护涂层的设计和方法。
技术介绍
γ-TiAl合金具有高的高温屈服强度、高的蠕变抗力和断裂韧性，以及低的缺口敏感性，与传统的镍基高温合金相比，其比强度更高，是航空、航天飞行器理想的新型高温结构材料。然而在超过750℃的高温下，Ti-Al金属间化合物的抗氧化性能急剧下降。同时，由于高温下N、O原子渗入，合金易产生次表层脆化现象。因此，目前γ-TiAl合金的有效使用温度不能满足发动机热端部件的工作要求。在正常氧化条件下，γ-TiAl合金的氧化膜主要组成相是TiO2和Al2O3。在所有氧化膜中，Al2O3是最具保护性的氧化物之一，化学稳定性高，而且氧离子在其中扩散系数很低。TiO2具有疏松的结构和较大的氧渗透率，在高温下难以赋予合金充分的抗氧化保护作用。Ti-Al金属间化合物中尽管含有大量的铝，但从热力学条件看，Al2O3和TiO2的生成自由能十分接近，而且铝的活度与其成分存在严重的负偏差，即使是含Al量最高的γ-TiAl合金，也很难通过铝的选择性氧化形成具有保护性的连续Al2O3氧化膜。在保持γ-TiAl本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种γ‑TiAl合金表面(Al2O3+Y2O3)/AlYMoSi多层结构涂层，其特征在于，包括表层(Al2O3+Y2O3)陶瓷层和次表层AlYMoSi合金层，所述的表层和次表层依次交替排列形成所述的多层结构涂层，所述的多层结构涂层通过AlYMoSi合金层与基体γ‑TiAl合金表面连接。

【技术特征摘要】
1.一种γ-TiAl合金表面(Al2O3+Y2O3)/AlYMoSi多层结构涂层，其特征在于，包括表层(Al2O3+Y2O3)陶瓷层和次表层AlYMoSi合金层，所述的表层和次表层依次交替排列形成所述的多层结构涂层，所述的多层结构涂层通过AlYMoSi合金层与基体γ-TiAl合金表面连接。2.如权利要求1所述的多层结构涂层，其特征在于，(Al2O3+Y2O3)陶瓷厚度为2~5μm；AlYMoSi合金层的厚度为1~3μm，多层结构涂层的总厚度为50~80μm。3.如权利要求1所述的多层结构涂层，其特征在于，(Al2O3+Y2O3)陶瓷层的成分配比为：Al2O3占95~99wt%，余量为Y2O3。4.如权利要求1所述的多层结构涂层，其特征在于，AlYMoSi合金层的成分配比为：Al占45~50wt%，Mo占15~20wt%，Si占25~30wt%，Y占2~5wt%。5.一种如权利要求1-4任一所述的多层结构涂层的制备方法，其特征在于，采用磁控溅射技术，将基体γ-TiAl合金置于工件台上，在溅射源上分别装上(...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐一，刘万辉，吴佳惠，孙德勤，周雪峰，王剑，卢斌峰，蒋操，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32