本发明专利技术的目的在于提供一种NiCrAlYSi粉末喷涂材料的制备方法，采用“预制母合金+超声气体雾化”的工艺，来达到粉末化学成分控制均匀的目的，具体工艺流程为：（1）预制母合金：采用真空感应加热的方法制备母合金，将原料置于氧化镁坩埚中，预抽真空度高于2Pa，精炼温度为1410℃±20℃，精炼时间为15min～20min，浇铸温度为1440℃±20℃，冷却后浇铸成直径为70mm～100mm的合金棒；（2）成分分析：对所得母合金进行成分分析，如所得合金成分超出所述NiCrAlYSi粉末化学成分配比，则按照此配比进行二次备料；（3）气体雾化制粉：雾化温度为1500℃～1530℃，雾化压力为8MPa～10MPa，气体流量为10m3/min～15m3/min，合金液流量为2kg/min～4kg/min，雾化介质为纯净氩气。
【技术实现步骤摘要】
—种NiCrAIYSi粉末喷涂材料的制备方法
本专利技术属于表面涂层的涂覆
，特别提供一种镍基喷涂粉末材料的制备方法，可以广泛应用于各型发动机类似零件表面涂层的制备。
技术介绍
现代航空发动机的发展，要求航空发动机在更高温度下工作的同时，又要延长其使用寿命，这样对发动机热端零部件材料提出了越来越高的要求。传统的高温合金很难满足这一要求，表面涂覆防护涂层是解决材料高温氧化、腐蚀及耐热等问题的最有效的方法。某发动机低压涡轮导向叶片材料为一种镍基金属间化合物，该材料不含元素Ti 而含有1. (Γ2. 0%的Hf，并且Al+Ta+Cr含量高于19%，具有良好的抗氧化、耐腐蚀性能，铸造性能突出，可作为一种新型1100°C用涡轮导向叶片合金材料。为了进一步提高涡轮导向叶片的抗氧化、耐腐蚀性能，设计要求在叶片表面涂覆NiCrALYSi涂层。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种NiCrAHSi粉末喷涂材料的制备方法，采用该方法制得的NiCrAlYSi粉末其化学成分及粒度等性能指标均满足使用要求，为顺利完成 NiCrAlYSi涂层的喷涂工作提供了技术保障。本专利技术具体提供了一种NiCrAHSi粉末喷涂材料的制备方法，所述NiCrAHSi粉末化学成分配比为重量百分比Cr 18. 0-22. O ；A1 :8. 0-10. O ；S1:0. 5-0. 8 ；Y :0. 5-0. 8 ；0 (O. 050 ；Ν S O. 020 ；Ν 余量；其特征在于采用“预制母合金+超声气体雾化”的工艺，来达到粉末化学成分控制均匀的目的，具体工艺流程为(I)、预制母合金采用真空感应加热的方法制备母合金，将原料置于氧化镁坩埚中，预抽真空度高于2Pa，精炼温度为1410°C ±20°C，精炼时间为15min 20min，浇铸温度为1440°C ±20°C，冷却后浇铸成直径为70mm IOOmm的合金棒；(2)、成分分析对所得母合金进行成分分析，如所得合金成分超出所述 NiCrAHSi粉末化学成分配比，则按照此配比进行二次备料，并重新进行步骤(1)，如未超出所述NiCrAHSi粉末化学成分配比，则直接进行步骤(3)；(3)、气体雾化制粉利用超声气体雾化技术制备粉末材料，雾化温度为1500°C 1530°C，雾化压力为8MPa lOMPa，气体流量为10m3/min 15m3/min，合金液流量为2kg/ min 4kg/min,雾化介质为纯净気气。为了满足粉末成分及粉末对杂质方面的要求，优选的合金原料为①、镍电解镍，材质不低于Ni9996。②、铬纯度不低于JCr99A。③、铝纯度彡99 . 0%。④、硅纯度彡98. 0%。⑤、钇采用中间合金，非主元元素及杂质总量彡2wt%。采用本专利技术所述方法所得NiCrAlSiY合金粉末其化学成分均在要求范围内，且粉末质地均匀、干燥，无外来杂质和结团现象，其松装密度以及流动性均满足喷涂要求。所得粉末粒度组成为+270 目彡 5%-270 目 +600 目彡 85%-600 目 (10%且不同粒度的粉末相组成相同，均由Y '相和Y相组成；不同粒度的粉末颗粒形貌大部分都为球形，颗粒越大，颗粒表面粘附的卫星状小颗粒越多；不同粒度的粉末热学特性基本相同。本专利技术创新点(I)、采用“预制母合金”工艺，实现对Y、Si等易氧化、易烧损元素的控制。(2)、利用超声气体雾化技术制备粉末材料，对雾化工艺进行研究，分别进行了合金雾化温度(过热度)、雾化压力、气体流量、合金液流量等工艺参数对雾化进程和合金粉末粒度分布的影响，得到了最佳的工艺参数，实现合金粉末粒度及形貌分布控制。采用本专利技术所述方法制得的NiCrAHSi粉末已用于低压涡轮导向叶片表面涂层的涂覆，涂层的质量良好，其性能满足发动机使用要求。本专利技术所述方法满足了低压涡轮导向叶片表面涂层的涂覆需要，实现了材料的工程化应用，满足发动机制造需求，降低发动机的制造成本，具有显著的社会效益和经济效益，同时还可以推广使用到其它军机、民机和燃机，应用前景广阔。附图说明图1本专利技术工艺流程图2粉末粒径微分与累积分布图3X衍射分析结果；图4差热分析(DSC)结果；图5-160目 +270目的NiCrAlSiY微晶合金粉末扫描电镜图片；图6-270目 +600目的NiCrAlSiY微晶合金粉末扫描电镜图片；图7-600目的NiCrAlSiY微晶合金粉末扫描电镜图片；具体实施方式实施例1将所备原料放入氧化镁坩埚中，采用真空感应熔炼，所述原料的化学成分配比为重量百分比Cr 20. O ；A1 9. O ；S1:0. 6 ；Y :0. 5 ；0 :彡 O. 050 ；Ν :彡 O. 020 ；Ni 余量。具体工艺流程为 (I)、预制母合金采用真空感应加热的方法制备母合金，将原料置于氧化镁坩埚中，预抽真空度高于2Pa，精炼温度为1410°C ±20°C，精炼时间为15min，浇铸温度为 14400C ±20°C，冷却后浇铸成直径为80mm的合金棒；(2)、成分分析对所得母合金进行成分分析，所得合金成分未超出所述NiCrAlYSi粉末化学成分配比，直接进行步骤(3)；(3)、气体雾化制粉利用超声气体雾化技术制备粉末材料，雾化温度为1500°C，， 雾化压力为lOMPa，气体流量为15m3/min，合金液流量为4kg/min。所得NiCrAlSiY合金粉末其化学成分均在要求范围内，且粉末质地均匀、干燥，无外来杂质和结团现象，其松装密度以及流动性均满足喷涂要求。所得合金粉末性质的表征 a、利用粒度测试仪测定粉末粒度分布情况表I给出了 NiCrAlSiY合金粉末的粒度分布，测量范围为Ομπι ΙΟΟμπι。从表I可以看见O μ m 100 μ m的粉末占粉末总数的99. 8%,通过计算得到粉末平均粒径为67.02μπι。从粉末粒径微分与累积分布图(见图2)可以看出，该合金粉末未呈现出典型的高斯分布，而表现为粒径与微分百分数的正比关系，小于30 μ m的粉末很少，30 μ m 100 μ m之间的颗粒占颗粒总数的98. 1%左右。表I粉末粒度测试结果本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种NiCrAlYSi粉末喷涂材料的制备方法，所述NiCrAlYSi粉末化学成分配比为重量百分比：Cr：18.0?22.0；Al：8.0?10.0；Si：0.5?0.8；Y：0.5?0.8；O：≤0.050；N：≤0.020；Ni余量；其特征在于：采用“预制母合金+超声气体雾化”的工艺，来达到粉末化学成分控制均匀的目的，具体工艺流程为：（1）、预制母合金：采用真空感应加热的方法制备母合金，将原料置于氧化镁坩埚中，预抽真空度高于2Pa，精炼温度为1410℃±20℃，精炼时间为15min～20min，浇铸温度为1440℃±20℃，冷却后浇铸成直径为70mm～100mm的合金棒；（2）、成分分析：对所得母合金进行成分分析，如所得合金成分超出所述NiCrAlYSi粉末化学成分配比，则按照此配比进行二次备料，并重新进行步骤（1），如未超出所述NiCrAlYSi粉末化学成分配比，则直接进行步骤（3）；（3）、气体雾化制粉：利用超声气体雾化技术制备粉末材料，雾化温度为1500℃～1530℃，雾化压力为8MPa～10MPa，气体流量为10m3/min～15m3/min，合金液流量为2kg/min～4kg/min，雾化介质为纯净氩气。...
【技术特征摘要】
1.一种NiCrAHSi粉末喷涂材料的制备方法，所述NiCrAHSi粉末化学成分配比为重量百分比Cr 18. 0-22. O ；A1 :8. 0-10. O ；S1:0. 5-0. 8 ；Y :0. 5-0. 8 ；0 ^ O. 050 ；Ν (O. 020 ；Ν 余量； 其特征在于采用“预制母合金+超声气体雾化”的工艺，来达到粉末化学成分控制均匀的目的，具体工艺流程为 (1)、预制母合金采用真空感应加热的方法制备母合金，将原料置于氧化镁坩埚中，预抽真空度高于2Pa，精炼温度为1410°C ±20°C，精炼时间为15min 20mi...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏明霞，侯万良，方波，宋玺玉，宋传荣，
申请(专利权)人：沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。