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一種鈮合金表面高溫耐磨涂層及其制備方法與流程

文檔序號(hào):12251326閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種鈮合金表面高溫耐磨涂層,其特征在于:該高溫耐磨涂層為Al改性的NbSi2-Si3N4納米復(fù)合涂層,涂層主要由納米尺度的NbSi2和Si3N4組成;Al的改性作用體現(xiàn)于三種形式:固溶于NbSi2相中;生成Al-Nb相;生成AlN相。

2.一種權(quán)利要求1所述的鈮合金表面高溫耐磨涂層的制備方法,其特征在于:制備工藝流程:首先采用高溫氮化工藝在合金表面制備氮化物層,然后再對(duì)其進(jìn)行Si-Al包埋共滲處理,在鈮合金表面制備出具有優(yōu)良高溫耐磨性能的Al改性NbSi2-Si3N4納米復(fù)合涂層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鈮合金表面高溫耐磨涂層的制備方法,其特征在于:其具體實(shí)施步驟如下:

步驟1、氮化處理制備表面氮化物層:

a1:將合金表面采用80~1200#SiC水砂紙打磨,在酒精中超聲波清洗10~15min后冷風(fēng)吹干;

b1:將合金試樣置于高溫氮化爐中,使用高純氮?dú)?99.999%)為氮源,調(diào)整其流量為30~200ml/min,然后加熱至1000~1400℃,保溫2~10h后,完成了合金表面氮化物層的制備;

步驟2、Si-Al共滲處理:

a2:將步驟1已制備有表面氮化物層的合金在酒精中超聲波清洗10~15min后冷風(fēng)吹干;

b2:將10~50wt.%的Si,2~20wt.%的Al,1~5wt.%的Y2O3,2~8wt.%的NaF,其余為Al2O3混合后通過行星球磨機(jī)在300~400轉(zhuǎn)/min下球磨3~4h,得到共滲粉料;

c2:將共滲粉料裝入剛玉坩堝中,將步驟a2處理的合金包裹于共滲粉料之中,合金表面覆蓋的滲劑厚度不小于15mm;

d2:蓋上坩堝蓋并用Al2O3粉與硅溶膠調(diào)配的料漿密封,其配比為:在20~100g Al2O3粉中加入10~50ml硅溶膠;將密封后的坩堝置于高溫爐中,在氬氣保護(hù)下加熱至1000~1300℃,保溫2~10h后,即完成了Si-Al共滲處理,得到Al改性NbSi2-Si3N4納米復(fù)合涂層。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈮合金表面高溫耐磨Al改性NbSi2-Si3N4納米復(fù)合涂層的制備方法,其特征在于:前期氮化處理采用高純氮?dú)鉃榈础?/p>

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