一种在镍基单晶高温合金表面制备单相Pt-Al涂层的方法技术

本发明专利技术公开了一种在镍基单晶高温合金表面制备单相Pt‑Al涂层的方法，属于表面技术和化学热处理技术领域。该方法是采用电镀Pt和化学气相渗Al相结合的方法制备Pt‑Al涂层，化学气相渗Al在高温气相渗真空热处理炉中进行，具体包括：(a)除氢处理；(b)去应力处理；(c)预扩散处理；(d)化学气相渗铝；(e)退火处理；(f)表面预氧化处理。本发明专利技术方法操作简单，节省时间，单相涂层制备不受炉内气氛影响。在化学气相渗Al过程中，可将多步工序通过一步工序实现单一(Ni,Pt)Al相的Pt‑Al涂层的制备，且单一的(Ni,Pt)Al相Pt‑Al涂层具有较高的抗高温氧化性。

【技术实现步骤摘要】
一种在镍基单晶高温合金表面制备单相Pt-Al涂层的方法
本专利技术涉及表面技术和化学热处理
，具体涉及一种在镍基单晶高温合金表面制备单相Pt-Al涂层的方法。
技术介绍
镍基单晶高温合金已在航空发动机中得到了广泛的应用。随着发动机设计推重比的不断增加，发动机对使用材料的温度要求也不断提高。发动机进气温度可达1600℃，叶片的工作温度通常在1000-1200℃。虽然镍基单晶高温合金在高温下表现出优异的力学性能，但仍不能满足高温下的抗氧化性能，因此研究者们力求在单晶高温合金表面涂覆耐高温涂层，以保护合金基体。Pt在Pt-Al涂层中的作用主要体现在阻碍基体内部难熔元素(W、Mo、Ta等)向涂层中扩散，同时还能引起晶格畸变，在高温下表现出更高的强度。Pt-Al涂层的是以简单的Al化物涂层为基础制备出的改性涂层。Pt-Al涂层通常以ζ-PtAl2单相和ζ-PtAl2+β-(Ni,Pt)Al两相的形式存在，相关研究表明，ζ-PtAl2相是一种脆相，在高温应力状态下，易从基体剥落，不能起到很好的防护作用。β-(Ni,Pt)Al相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在镍基单晶高温合金表面制备单相Pt-Al涂层的方法，其特征在于：该方法是采用电镀Pt和化学气相渗Al相结合的方法制备Pt-Al涂层，包括如下步骤：/n(1)工件处理；/n(2)工件表面电镀Pt；/n(3)对电镀Pt的工件进行化学气相渗Al，获得单相Pt-Al涂层。/n

【技术特征摘要】
1.一种在镍基单晶高温合金表面制备单相Pt-Al涂层的方法，其特征在于：该方法是采用电镀Pt和化学气相渗Al相结合的方法制备Pt-Al涂层，包括如下步骤：
(1)工件处理；
(2)工件表面电镀Pt；
(3)对电镀Pt的工件进行化学气相渗Al，获得单相Pt-Al涂层。


2.根据权利要求1所述的在镍基单晶高温合金表面制备单相Pt-Al涂层的方法，其特征在于：步骤(1)中，工件基材选用镍基单晶高温合金，在电镀前，需对工件依次进行吹砂和除油处理。


3.根据权利要求1所述的在镍基单晶高温合金表面制备单相Pt-Al涂层的方法，其特征在于：步骤(2)中，电镀Pt所用的电镀液为中性电镀铂溶液。


4.根据权利要求1所述的在镍基单晶高温合金表面制备单相Pt-Al涂层的方法，其特征在于：步骤(3)化学气相渗Al在高温气相渗真空热处理炉中进行，具体操作包括如下步骤(a)-(f)：
(a)除氢处理：处理温度为150-180℃，保温时间为2-5小时，真空度为0.1-0.3MPa，Ar气保护，压力为5-10Pa；
(b)去应力处理：处理温度为550-580℃，保温时间1.2-1.5h，真空度为0.1-0.3MPa，Ar气保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迪，王栋，董加胜，张功，张健，楼琅洪，
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