The invention discloses a Zr modified silicide coating on refractory metal surface, which is composed of Ti, W, Cr, Zr, Nb and Si. The invention also discloses the preparation method of the coating. The method is: first, grinding, sandblasting, degreasing and acid washing of refractory metals; two, preparing compound suspension slurry; three, preposition preposition on the surface of refractory metal, then high temperature melting, and the Zr modified silicide coating is prepared. The Zr modified silicide coating has good compatibility with the refractory metal matrix. It is suitable for Nb, Nb alloy, W, W alloy, Ta, Ta alloy, Mo or Mo alloy. The coating is controlled by the thickness of the coating, the coating and the matrix can be metallurgic combined. The coating can be applied to the surface of the special shaped hot end parts and the surface of the parts. The prepared coating can be 1 It provides no less than 200H protection for refractory metal materials at 100 ~ 1500 OC and provides short time protection in ablative environment.
【技术实现步骤摘要】
一种难熔金属表面Zr改性硅化物涂层及其制备方法
本专利技术属于超高温防护
,具体涉及一种难熔金属表面Zr改性硅化物涂层及其制备方法。
技术介绍
难熔金属具备优异的高温强度和韧性以及良好的加工性能,在宇航工业、航空工业以及原子能工业中得到了广泛的应用。然而,难熔合金在超高温氧化环境中应用存在抗氧化难题,因其氧亲和势高,且氧溶解度大,在室温即极易吸氧,并在远低于服役温度时发生严重氧化。因此,为保障难熔金属热端部件的高温力学性能和工作寿命,必须对其施加超高温防护涂层。高温氧化条件下,硅化物涂层通过发生Si元素的选择性氧化,生成SiO2玻璃保护膜,为基体提供防护,展现出了良好的抗高温(1000℃-1700℃)氧化性能,而且,SiO2玻璃膜在高温下发生软化,能够黏性流动,可以弥补涂层制备过程或氧化过程中形成的裂纹、孔洞等缺陷,展现出了良好的“自愈合”能力,成为难熔合金最主要的高温防护涂层。然而,在高温条件下,随着SiO2玻璃膜的增厚,氧化膜易发生开裂或高温球化,限制了硅化物涂层的高温防护寿命。通过添加稀土元素对硅化物涂层进行改性,可以降低涂层的氧化速率,有效调控硅化物涂层氧化膜的成分和结构,从而延长硅化物涂层的高温防护寿命。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种难熔金属表面Zr改性硅化物涂层及其制备方法,该Zr改性硅化物涂层改善硅化物涂层的高温防护性能,该Zr改性硅化物涂层可在1100℃~1500℃氧化条件下为难熔金属材料提供长时间的防护,或在烧蚀环境中提供短时防护。为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是:一种难熔 ...
【技术保护点】
一种难熔金属表面Zr改性硅化物涂层,其特征在于,由以下质量百分比的成分组成:Ti 10%~25%,W 15%~20%,Cr 10%~15%,Zr 1%~5%,Nb 5%~8%,余量为Si和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
1.一种难熔金属表面Zr改性硅化物涂层,其特征在于,由以下质量百分比的成分组成:Ti10%~25%,W15%~20%,Cr10%~15%,Zr1%~5%,Nb5%~8%,余量为Si和不可避免的杂质。2.按照权利要求1所述的一种难熔金属表面Zr改性硅化物涂层,其特征在于,由以下质量百分比的成分组成:Ti12%~15%,W15%~17%,Cr10%~15%,Zr3%~5%,Nb5%~8%,余量为Si和不可避免的杂质。3.按照权利要求1所述的一种难熔金属表面Zr改性硅化物涂层,其特征在于,由以下质量百分比的成分组成:Ti15%,W15%,Cr10%,Zr5%,Nb5%,余量为Si和不可避免的杂质。4.一种制备如权利要求1、2或3所述的难熔金属表面Zr改性硅化物涂层的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤一、对难熔金属的表面依次进行打磨处理、喷砂处理、脱脂处理和酸洗;所述喷砂处理采用的砂粒为刚玉砂或氧化锆砂,所述喷砂处理的压力为0.2MPa~0.8MPa,喷砂时间为2min~6min;步骤二、将钛粉、钨粉、铬粉、锆粉、铌粉和硅粉混合均匀,得到混合粉末,然后将分散剂与所述混合粉末置于球磨机中球磨混合均匀,得到复合悬浮料浆;所述分散剂由乙酸乙酯和清漆按体积比(1~2):(3~4)混合而成,所述分散剂的体积为所述混合粉末质量的10~30倍,其中体积的单位为mL,质量的单位为g;步骤三、将步骤二中得到的复合悬浮料浆预置于步骤一中脱脂处理后的难熔金属表面,烘干后在难熔合金表面得到预置层,然后将具有预置层的难熔金属置于真空烧结炉中,在...
【专利技术属性】
技术研发人员:汪欣,杜继红,李争显,杨涛,严鹏,李晴宇,马秀芬,张勇,
申请(专利权)人:西北有色金属研究院,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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