專利名稱：一種McrAlY合金體系的高溫防護(hù)涂層及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬的高溫防護(hù)方法，特別是涉及一種采用超音速火焰噴涂的 McrAlY合金體系的高溫防護(hù)涂層及制備方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代工業(yè)中，根據(jù)不同的工況條件，采用不同表面涂層處理技術(shù)是顯著提高合 金的使用溫度和使用壽命的有效技術(shù)手段。金屬的高溫防護(hù)涂層除了要求提供優(yōu)異的抗高 溫氧化和腐蝕能力外，還要求其具有長(zhǎng)期的結(jié)構(gòu)和化學(xué)穩(wěn)定性以及與基體良好的結(jié)合力。 傳統(tǒng)的金屬高溫防護(hù)涂層有擴(kuò)散涂層(如滲給涂層)和合金包覆涂層(如MCrAIY涂層) 兩大類。McrAlY合金體系的高溫防護(hù)涂層具有硬度高、耐磨性好及耐鹽霧腐蝕性能好等優(yōu) 點(diǎn)，是目前研究較多的涂層材料。但是由于在使用過(guò)程中氧化膜的生長(zhǎng)以及淙層與基體間 的互擴(kuò)散引起了涂層中AI含量的下降，也會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)有McrAlY合金體系的高溫防護(hù)涂層退 化，大大降低了涂層的防護(hù)性能。因此，研究開(kāi)發(fā)出更合適的McrAlY合金體系的高溫防護(hù) 涂層是近年來(lái)的熱點(diǎn)之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問(wèn)題，通過(guò)研究改進(jìn)，提供了一 種新的采用超音速火焰噴涂的McrAlY合金體系的高溫防護(hù)涂層及制備方法。本發(fā)明給出的這種McrAlY合金體系的高溫防護(hù)涂層及制備方法采用超音速火焰 噴涂在金屬表面制備高溫抗氧化MCrAlY涂層。M至少為以下三者中的一種Ni、Co、NiCo。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，由于制備涂層采用超音速噴涂技術(shù)，因此涂層與基體結(jié)合能力更好，并且涂 層厚度可控，可以在大面積基片上獲得厚度均勻的薄膜。本發(fā)明的涂層在600°C高溫時(shí)仍然 具有很好的抗鹽霧腐蝕能力及抗熱震性能。本發(fā)明給出的技術(shù)方案是這種McrAlY合金體系的高溫防護(hù)涂層，有MCrAlY 涂層，其特點(diǎn)是MCrAlY涂層的組成為(質(zhì)量％) :Cr 20% 30%，Al 4.0% 10%，Y 0. 3% 0. 7%，M余量，其中M至少為以下三者中的一種:Ni、Co、NiCo。本發(fā)明給出的這種McrAlY合金體系的高溫防護(hù)涂層的制備方法，其特點(diǎn)是有下 列步驟A)基材預(yù)處理將基材經(jīng)砂紙打磨后，分別在丙酮及無(wú)水乙醇中超聲波清洗 lOmin，吹干后備用。B)噴砂采用60-220目Al2O3噴砂處理，隨即先后采用金屬洗滌劑、去離子水、丙 酮超聲波清洗15min，用酒精沖洗后烘干。C)超音速噴涂制備N(xiāo)iCrAlY涂層MCrAlY合金粉末成分為(質(zhì)量％) =Cr 20% 30%，Α1 4·0% 10%，Υ 0· 3% 0.7%,M余量，其中M至少為以下三者中的一種Ni、Co、NiCo，采用超音速火焰噴涂的工藝 參數(shù)如下送粉速率40 60g/min，氧氣壓力200 240psi，氧氣流量1750 1900scfh,煤油壓力170 180psi，煤油流量5. 0 5. 5gph，噴涂距離300 360mm。本發(fā)明所采用的MCrAlY體系粉末的粒徑在200-400目。本發(fā)明所制備的高溫防護(hù)涂層厚度為0. 07 0. 15mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1、采用超音速噴涂技術(shù)在合金表面制備MCrAlY合金體系的高溫防護(hù)涂層，M為以 下三者之一或其某種組合Ni、Co、NiCo。2、采用該發(fā)明制備的涂層，涂層厚度可控，與基體結(jié)合強(qiáng)度大于55MPa ；3、采用該發(fā)明制備的涂層，在600°C高溫下，具有良好的抗鹽霧腐蝕能力及抗熱震 性能。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1基材K452合金，MCrAlY合金體系中，M為Co，粉末的成分為(質(zhì)量％)Cr 26%，Al 8%，Y 0. 6%，Co 余量。CoCrAlY 的制備(1)基材預(yù)處理將基材經(jīng)800#砂紙打磨后，分別在丙酮及無(wú)水乙醇中超聲波清 洗lOmin，吹干后備用。(2)噴砂采用100目Al2O3噴砂處理，隨即先后采用金屬洗滌劑、去離子水、丙酮 超聲波清洗15min，用酒精沖洗后烘干。(3)超音速噴涂制備N(xiāo)iCrAlY粘結(jié)層MCrAlY合金體系的粉末粒徑觀0目。涂層厚度0. 15mm。采用JP-5000超音速火焰噴涂設(shè)備，噴涂工藝參數(shù)如下送粉速率45g/min，氧氣 壓力200psi，氧氣流量1750scfh，煤油壓力170psi，煤油流量5. Ogph，噴涂距離320mm。
權(quán)利要求
1.一種McrAlY合金體系的高溫防護(hù)涂層，有MCrAlY涂層，其其特征在于MCrAlY涂層 的組成為Cr 20% 30%，A1 4. 0% 10%，Y 0. 3% 0. 7%，M余量，其中M至少為以下 三者中的一種Ni、Co、NiCo。
2.權(quán)利要求1所述McrAlY合金體系的高溫防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于有下列步驟A)基材預(yù)處理將基材經(jīng)砂紙打磨后，分別在丙酮及無(wú)水乙醇中超聲波清洗lOmin，吹 干后備用。B)噴砂采用60-220目Al2O3噴砂處理，隨即先后采用金屬洗滌劑、去離子水、丙酮超 聲波清洗15min，用酒精沖洗后烘干。C)超音速噴涂制備N(xiāo)iCrAlY涂層MCrAlY 合金粉末成分為Cr 20% 30%，A1 4. 0% 10%，Y 0. 3% 0. 7%，Μ 余量， 其中M至少為以下三者中的一種Ni、Co、NiCo，采用超音速火焰噴涂的工藝參數(shù)如下送粉 速率40 60g/min，氧氣壓力200 240psi，氧氣流量1750 1900scfh，煤油壓力170 180psi，煤油流量5. 0 5. 5gph,噴涂距離300 360mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述McrAlY合金體系的高溫防護(hù)涂層，其特征在于MCrAlY體系粉 末的粒徑在200-400目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述McrAlY合金體系的高溫防護(hù)涂層，其特征在于高溫防護(hù)涂層厚 度為 0. 07 0. 15mm。
全文摘要
一種McrAlY合金體系的高溫防護(hù)涂層及制備方法，其特點(diǎn)是MCrAlY涂層的組成為Cr 20％～30％，Al 4.0％～10％，Y 0.3％～0.7％，M余量，其中M至少為以下三者中的一種Ni、Co、NiCo。本發(fā)明由于制備涂層采用超音速噴涂技術(shù)，因此涂層與基體結(jié)合能力更好，并且涂層厚度可控，可以在大面積基片上獲得厚度均勻的薄膜，本發(fā)明涂層在600℃高溫時(shí)仍然具有很好的抗鹽霧腐蝕能力及抗熱震性能。
文檔編號(hào)C23C4/08GK102115836SQ20091024889
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者彭建人, 胡金玲, 高淑春 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)天賀新材料開(kāi)發(fā)有限公司