一种高温合金部件及其制备方法与应用技术

技术编号:46587208 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:23
本发明专利技术公开了一种高温合金部件及其制备方法与应用,属于高温合金部件技术领域。该高温合金部件的制备包括:采用电弧离子镀的方式于高温合金部件基体的表面沉积金属氮化物层,高温合金部件基体与金属氮化物层之间无金属过渡层;金属氮化物层的制备过程中,每沉积300nm~500nm进行2min~5min的阳极层离子源高能气体离子轰击。上述方法创造性地实现了在不设置金属过渡层的前提下,使高温合金部件基体与金属氮化物层之间具有良好的结合强度;通过电弧离子镀沉积和气体离子轰击交替进行,有效提升了金属氮化物层的致密度并细化了晶粒,解决了高温合金部件易损耗及高温下摩擦磨损失效的问题,显著延长了使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高温合金部件,具体而言,涉及一种高温合金部件及其制备方法与应用


技术介绍

1、随着我国航空事业的发展,商用大飞机发动机国产化显得尤为重要。在大飞机发动机关键部件中,由于其环境温度高,常用的材料为高温合金。高温合金能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作,具有较高的高温强度、良好的抗氧化和抗腐蚀性能、良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。然而高温合金也存在不足的地方,比如表面硬度低、摩擦磨损性能较差,尤其是当高温合金和其它材料发生接触时,非常容易造成磨损,限制了高温合金在关键运动部件(特别是载荷≥10kn的关键运动部件)上的应用。

2、高温合金部件的磨损是其最为常见的问题,针对高温合金部件耐磨性能差的问题,传统采用电镀技术在高温合金部件表面制备硬cr层的方式仍存在耐磨性不足的问题;虽然有的现有技术采用渗氮技术以提高高温合金耐磨性能,但该技术存在使基材脆化受载易开裂的隐患。

3、鉴于此,特提出本专利技术。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种高温合金部件及其制本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高温合金部件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:采用电弧离子镀的方式于高温合金部件基体的表面沉积金属氮化物层,所述高温合金部件基体与所述金属氮化物层之间无金属过渡层;

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述金属氮化物层的金属元素仅为Cr,或,所述金属氮化物层的金属同时包括Al、Si、Ta中的至少一种元素以及Cr。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,电弧离子镀的条件包括:电弧靶电流为90A~120A,偏压为-50V~-150V,氮气流量为600mL/min~900mL/min,沉积时间为10min~30min

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【技术特征摘要】

1.一种高温合金部件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:采用电弧离子镀的方式于高温合金部件基体的表面沉积金属氮化物层,所述高温合金部件基体与所述金属氮化物层之间无金属过渡层;

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述金属氮化物层的金属元素仅为cr,或,所述金属氮化物层的金属同时包括al、si、ta中的至少一种元素以及cr。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,电弧离子镀的条件包括:电弧靶电流为90a~120a,偏压为-50v~-150v,氮气流量为600ml/min~900ml/min,沉积时间为10min~30min。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,阳极层离子源高能气体离子轰击的条件包括:离子源功率为2kw~4kw,偏压为-100v~-300v,氩气流量为50ml/min~200ml/min。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,沉积所述金属氮化物层之前,还包括:对所述高温合金部件...

【专利技术属性】
技术研发人员:林松盛唐鹏苏一凡石倩韦春贝张程李小亚周晟昊黄力为邓畅光
申请(专利权)人:广东省科学院新材料研究所
类型:发明
国别省市:

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