一种提高金属型芯涂层界面稳定性的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高金属型芯涂层界面稳定性的方法，属于金属防护涂层技术领域，主要目是解决氧化硅与高温合金的界面问题，具体包括以下步骤：第一步优化涂层和预氧化技术，减少氧化硅的生成，最大化惰性氧化膜中氧化铝的含量；第二步是利用高熔点金属涂层,高熔点金属涂层沉积在型芯惰性氧化膜的表面,利用氧化硅在真空、高温环境中与沉积金属元素发生化学反应和扩散,形成更加稳定界面类型,从而大幅提高界面的稳定性，涂层结构为金属间化合物层/惰性氧化层/金属涂层。本发明专利技术可用于精密铸造领域，用于空心叶片的生产。用于空心叶片的生产。

【技术实现步骤摘要】
一种提高金属型芯涂层界面稳定性的方法


[0001]本专利技术涉及金属防护涂层
，具体涉及一种提高金属型芯涂层界面稳定性的方法。

技术介绍

[0002]涡轮叶片是航空发动机、燃气轮机的热端关键部件之一，叶片的承温能力越高，工作效率越高。为了提高工作效率，叶片从材料和结构方面进行改善，叶片材料熔点越高，则工作效率越高，然而叶片的工作温度已经超过高温合金的熔点，材料的承温能力已经非常接近极限；另一方面，则设计叶片的结构，叶片的空心结构不能通过机械加工形成，只能在浇注叶片前预先放置精密铸造型芯，然后通过化学腐蚀手段去除型芯，进而达到空心结构，通入冷却空气带走热量，实现了空气冷却，空气冷却能有效的提高叶片的使用温度，因此冷却效率对于涡轮叶片尤为重要。
[0003]随着冷却技术和铸造工艺的发展，铸造型芯的使用性能要求越来越高，目前陶瓷型芯为追求高的冷却效率，冷却通道设计的更加精细和复杂，相应的尺寸更加精细、细小。但是陶瓷型芯细小部位性能会下降，尤其是强度、抗热冲击能力都会下降，因此陶瓷材料由自身的性质尺寸会受到限制。为了解决该部分陶瓷材料的问本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高金属型芯涂层界面稳定性的方法，其特征在于：该方法是在钼基金属型芯表面制备涂层过程中，通过优化涂层成分和预氧化技术提高型芯与涂层之间界面的稳定性；该方法具体包括如下步骤：(1)以纯钼或钼合金作为金属型芯基体，采用化学气相沉积或原位化学气相沉积工艺在型芯基体上进行硅、铝元素的共沉积，沉积温度为900℃-1300℃，沉积时间为2h～30h；沉积结束后以1～15℃/min的降温速率降温到800℃，然后关闭加热系统，随炉冷却至室温，即在基体上形成含铝硅的复合涂层；(2)预氧化处理：对步骤(1)沉积有涂层的型芯基体进行预氧化处理，处理过程为：先通入空气或氧气，流量控制在5～100sscm，然后升温至1000-1100℃，保温1h～5h；再以1～15℃/min的升温速率升温至1200～1400℃，保温1～8h；保温结束后打开真空系统进行抽真空或通入惰性气体，使炉内氧气的浓度下降，并关闭加热系统，随炉冷却；(3)在步骤(2)预氧化处理后的试样表面沉积高熔点金属涂层，沉积方式为电弧离子镀、电镀、磁控溅射、真空蒸镀或化学气相沉积等；所述高熔点金属涂层的熔点高于1600℃。2.根据权利要求1所述的提高金属型芯涂层界面稳定性的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述金属型芯基体在使用前先进行预处理，过程为：先采...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘恩泽，张冲，郑志，宁礼奎，佟健，纪慧思，谭政，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：