【技术实现步骤摘要】
一种提高铌合金表面抗氧化能力的方法
本专利技术属于金属材料领域,涉及一种提高铌合金表面抗氧化能力的方法。
技术介绍
金属材料被广泛地应用于工业生产的方方面面,由于其长期暴露在空气环境中,不可避免地将受到严重的氧化侵蚀,造成金属相关服役性能发生严重地劣化。金属铌合金由于其高熔点、高高温比强度、高塑性成形性能等优点被作为重要的结构材料应用于航空航天工业。然而,在高温服役环境下,金属铌抗氧化能力极差,仅仅万分之几的固溶氧就能够造成其严重地脆化。因此,提高金属铌及其合金的抗氧能力具有极其重要的意义。一直以来,对于金属铌合金的抗氧化能力的探索从未间断。经长期的探索,其抗氧化能力的提升主要通过两种方案来实现。第一种是合金化方案,即在合金中引入大量的合金元素如Ti、Hf、Si、Al等以抑制氧化过程中氧向合金基体内部的扩散。然而,在实际研究过程中,为了充分提高金属合金的抗氧化能力,研究者们往往会向金属铌中大量添加合金元素,造成其他性能如塑性变形能力、熔点等出现明显的劣化。同时,由于铌合金熔点很高,因此相应的合金制备工艺复杂,成本较高。另一种是表面防护层,即在金属合金表面制备一层或 ...
【技术保护点】
1.一种提高铌合金表面抗氧化能力的方法,其特征在于,包括以下步骤:1a)选取基材,对基材表面进行清洁处理,再烘干;2a)在真空条件及预设注入温度下,向基材表面注入合金离子;3a)对步骤2a)得到的基材表面进行高温预氧化处理,得表面具有抗氧化保护层的铌合金,以提高铌合金表面的抗氧化能力。
【技术特征摘要】
1.一种提高铌合金表面抗氧化能力的方法,其特征在于,包括以下步骤:1a)选取基材,对基材表面进行清洁处理,再烘干;2a)在真空条件及预设注入温度下,向基材表面注入合金离子;3a)对步骤2a)得到的基材表面进行高温预氧化处理,得表面具有抗氧化保护层的铌合金,以提高铌合金表面的抗氧化能力。2.根据权利要求1所述的提高铌合金表面抗氧化能力的方法,其特征在于,基材的材质为金属纯铌或者铌元素含量超过20at.%的合金材料。3.根据权利要求1所述的提高铌合金表面抗氧化能力的方法,其特征在于,注入的合金元素为Al、Cr及Si中的一种或多种按任意比例组合的混合物。4.根据权利要求1所述的提高铌合金表面抗氧化能力的方法,其特征在于,步骤2a)中的注入温度为室温至2400℃;步骤2a)中采用高能粒子注入设备或等离子浸没设备向基材表面注入合金离子。5.根据权利要求1所述的提高铌合金表面抗氧化能力的方法,其特征在于,步骤3a)的具体操作为:将步骤2a)得到的基材放入高温炉中,然后通入混合气体,再在300℃-2400℃的温度下保温,其中,保温时间大于等于1min,混合气体由氧气与氩气组成,其中,混合气体中氧气的含量为0.1at.%-20at.%。6.一种提高铌合金表面抗氧化能...
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