專利名稱：一種γ＇－Ni的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂層制備技術(shù)，具體地說是一種γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層及制備和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
具有長程有序結(jié)構(gòu)的金屬間化合物γ′-Ni3Al兼有金屬的較好塑性和陶瓷的良好高溫強(qiáng)度，同時還具有較好的抗氧化能力。長期以來在高溫領(lǐng)域備受關(guān)注。其抗高溫氧化性能主要基于較高的Al含量在高溫下能夠形成具有低生長速率，穩(wěn)態(tài)的Al2O3氧化膜。作為新一代高溫材料，近年來被廣泛應(yīng)用于高溫涂層材料。目前獲得金屬間化合物Ni3Al涂層主要是通過物理氣相沉積(例如磁控濺射)、激光熔敷、熱噴涂等方法來實(shí)現(xiàn)的。但是存在的問題在于涂層的制備成本高。為了降低涂層的制備成本，首先采用復(fù)合電沉積技術(shù)制備微米Al顆粒彌散分布的Ni-Al復(fù)合鍍層，然后進(jìn)行真空擴(kuò)散處理，這樣可以制得γ′-Ni3Al彌散分布于γ-Ni基體中的防護(hù)涂層。但是，由于(1)涂層的缺陷密度高；(2)彌散分布的γ′-Ni3Al在氧化過程中不能形成穩(wěn)態(tài)連續(xù)的Al2O3氧化膜。因此，未得到廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層及制備和應(yīng)用。它通過預(yù)先復(fù)合電沉積，然后真空擴(kuò)散熱處理的兩步方法，獲得一種γγ′-Ni3Al/γ-Ni涂層，從而提高其抗氧化性能。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層，其成分由金屬間化合物相γ′-Ni3Al及γ-Ni基體組成，金屬間化合物相γ′-Ni3Al彌散分布于基體γ-Ni中。按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，涂層中Al的含量為9.5～13％，其余為Ni。
涂層的制備為“兩步工藝法”，即分為先后兩個流程1)以金屬為基材，在基材上預(yù)先用共電沉積的方法通過加入納米Al粉，制備Ni-Al納米復(fù)合鍍層；2)用真空擴(kuò)散熱處理的方法，制得γ′-Ni3Al/γ-Ni合金化涂層。具體如下以金屬Ni或合金材料為基材，首先，采用常規(guī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)Ni與納米Al粉的共電沉積，制備出納米復(fù)合鍍層，即Ni-Al納米復(fù)合鍍層。復(fù)合電鍍的鍍液為硫酸鹽體系，共電沉積過程中通過多孔板以50～120rpm上下攪拌使納米Al顆粒懸浮在鍍液中，均勻沉積在試樣表面；鍍液溫度為25～35℃，電流密度為1～4A/dm2，電鍍時間為1.5～2小時，鍍層中的Al含量為10～20％質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。其次，真空擴(kuò)散熱處理，將試樣封裝入充滿氬氣的石英玻璃管中，使其呈真空狀態(tài)。溫度600℃～800℃，時間3-10小時。
本發(fā)明金屬基材包括Fe、Ni、Co，以及碳鋼、低合金鋼、不銹鋼，以及其他合金。
本發(fā)明γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層可以作為抗高溫氧化的防護(hù)鍍層，用于600℃～1000℃環(huán)境溫度下控制熱生長連續(xù)的保護(hù)性Al2O3氧化膜；還可以用于替代擴(kuò)散滲Al涂層即鋁化物涂層，或用于其它技術(shù)制備的在上述溫度范圍內(nèi)能熱生長Al2O3膜型的防護(hù)涂層，還可以用于碳鋼，低合金鋼，奧氏體或鐵素體不銹鋼，Ti合金，TiAl、FeAl基金屬間化合物。
本發(fā)明基本原理如下Ni基高溫合金廣泛應(yīng)用于航空、航天領(lǐng)域。金屬間化合物相Ni3Al具有優(yōu)良的抗高溫氧化性能，所以可以將其作為質(zhì)點(diǎn)，通過一定的制備技術(shù)，使其彌散分布于高溫合金基材中用來作為抗高溫氧化涂層。形成Ni3Al的基本原理如下本發(fā)明通過共電沉積的方法首先制得Ni-Al納米復(fù)合鍍層。由于所制備的鍍層具有獨(dú)特的納米結(jié)構(gòu)即納米Al粉均勻分散在納米Ni晶粒中，所以在較低的溫度下(600℃～800℃)，通過真空擴(kuò)散熱處理，就可以促進(jìn)Ni和Al的互擴(kuò)散而形成細(xì)小的金屬間化合物相Ni3Al，并均勻彌散分布于γ-Ni基體中，獲得γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下1、工藝簡單、成熟、成本低本發(fā)明通過一種新的“兩步工藝”來制備γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層。步驟1-制備Ni-Al納米復(fù)合鍍層利用復(fù)合電鍍技術(shù)將一定量的納米Al顆粒引進(jìn)Ni基鍍層中，所制備的Ni基復(fù)合鍍層是納米結(jié)構(gòu)的。由于電鍍鎳是成熟的工藝，利用現(xiàn)有的電鍍設(shè)備，在槽液中加入所需量的納米Al粉，就可制成該新型納米復(fù)合鍍層，不需要其它過多投資；步驟2-真空擴(kuò)散熱處理在一定溫度下(600℃～800℃)，通過真空擴(kuò)散處理，使納米復(fù)合鍍層中的Ni、Al相互擴(kuò)散，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有長程有序結(jié)構(gòu)的金屬間化合物γ′-Ni3Al，從而獲得γ′-Ni3Al/γ-Ni合金化涂層。本發(fā)明采用真空擴(kuò)散處理方法，成本較低，對工件形狀的要求很低，因此，應(yīng)用范圍很廣。
2、本發(fā)明γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層可作為抗高溫氧化的防護(hù)鍍層，用于600℃～1000℃環(huán)境溫度下控制熱生長連續(xù)的保護(hù)性Al2O3氧化膜；且可替代擴(kuò)散滲Al涂層即鋁化物涂層、或用于其它技術(shù)制備的在上述溫度范圍內(nèi)能熱生長Al2O3膜型的防護(hù)涂層，還可以用于碳鋼，低合金鋼，奧氏體或鐵素體不銹鋼，Ti合金，TiAl、FeAl基金屬間化合物。


圖1-1為本發(fā)明一個實(shí)施例的Ni-17Al(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，以下同)納米復(fù)合鍍層的表面形貌。
圖1-2為本發(fā)明一個實(shí)施例Ni-Al納米復(fù)合鍍層的透射電鏡形貌。
圖1-3為本發(fā)明一個比較例的Ni-17Al微米復(fù)合鍍層的表面形貌。
圖1-4為本發(fā)明一個實(shí)施例的Ni-17Al(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，以下同)納米復(fù)合鍍層的截面形貌。
圖1-5為本發(fā)明一個實(shí)施例的Ni-17Al(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，以下同)微米復(fù)合鍍層的截面形貌。
圖2-1為本發(fā)明一個實(shí)施例γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層和兩個比較例，采用Ni-17Al微米復(fù)合鍍層制備的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層和鑄造Ni3Al的XRD分析比較圖。
圖2-2為本發(fā)明一個實(shí)施例γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層的截面形貌。
圖2-3為本發(fā)明一個比較例采用Ni-17Al微米復(fù)合鍍層制備的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層的截面形貌。
圖3-1為本發(fā)明一個實(shí)施例和其他兩個比較例在1000℃空氣中暴露20h后的氧化增重比較圖。
圖3-2為本發(fā)明一個實(shí)施例和其他兩個比較例在1000℃空氣中暴露20h后的氧化增重的平方與時間關(guān)系比較圖。
圖4為本發(fā)明一個實(shí)施例和其他兩個比較例在1000℃空氣中暴露20h后的氧化層的XRD分析結(jié)果比較圖。
圖5-1為本發(fā)明一個比較例鑄造Ni3Al 1000℃空氣中暴露20h后的氧化層表面低倍和高倍(插入圖)形貌圖。
圖5-2為本發(fā)明一個實(shí)施例γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層在1000℃空氣中暴露20h后的氧化層表面低倍和高倍(插入圖)形貌圖。
圖5-3為本發(fā)明一個比較例采用Ni-17Al微米復(fù)合鍍層制備的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層1000℃空氣中暴露20h后的氧化層表面形貌圖。
圖6-1為本發(fā)明一個比較例Ni3Al 1000℃空氣中暴露20h后的氧化層截面圖(低倍和高倍(插入圖))。
圖6-2為本發(fā)明一個實(shí)施例γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層在1000℃空氣中暴露20h后的氧化層截面圖(低倍和高倍(插入圖))。
圖6-3為本發(fā)明一個比較例采用Ni-17Al微米復(fù)合鍍層制備的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層1000℃空氣中暴露20h后的氧化層截面圖(低倍和高倍(插入圖))。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳述本發(fā)明。
實(shí)施例本實(shí)施例以在Ni上先電鍍Ni-Al納米復(fù)合鍍層，然后真空擴(kuò)散熱處理制備γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層為例其制備方法是采用常規(guī)的復(fù)合電鍍技術(shù)制備Ni-Al復(fù)合鍍層。基體材料為Fe、Ni、Co、鋼(碳鋼，低合金鋼，不銹鋼)，以及其他合金等金屬基材料。鍍液為硫酸鹽體系。本實(shí)施例選用低溫型鍍液，制備Ni-Al納米復(fù)合鍍層，隨后對其進(jìn)行真空擴(kuò)散熱處理，制備出γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層。其流程如下基材金屬→表面打磨至800#水砂紙→表面超聲清洗→在含納米Al粉的鍍鎳槽液中進(jìn)行復(fù)合電鍍→獲得Ni-Al復(fù)合鍍層→真空擴(kuò)散熱處理→獲得新型γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層。
本發(fā)明的關(guān)鍵是電鍍時保持Al顆粒懸浮在槽液中，擴(kuò)散處理時控制工藝參數(shù)。本實(shí)施例采用傳統(tǒng)的復(fù)合電鍍設(shè)施及擴(kuò)散設(shè)備來制備。具體如下1)取純Ni為基材，加工成15×10×2mm尺寸的試樣，經(jīng)水磨砂紙磨至800#砂紙，在丙酮中超聲清洗；2)選用的Al粉為納米尺寸，60～100納米。顆粒先浸泡在鍍液溶液中，以便顆粒分散，避免團(tuán)聚；3)電鍍液采用低溫型鍍液，成分如下150g/l NiSO4·7H2O，15g/l NH4Cl，15g/l H3BO3，0.1g/l十二烷基硫酸鈉；配置的溶液經(jīng)過充分?jǐn)嚢韬筮^濾，放置24小時；溶液pH值在5.4～5.6范圍可使用；4)電沉積過程采用板泵式裝置攪拌鍍液，以保證鍍液中稀土氧化物顆粒懸浮在鍍液中，均勻沉積在試樣表面；鍍液溫度為30℃，電流密度為2A/dm2，攪拌速度為75rpm。電鍍時間為2小時，試樣平均鍍層厚度為60μm，Al復(fù)合量為10～20％質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；5)然后真空擴(kuò)散熱處理。將Ni-Al納米復(fù)合鍍層放到氬氣為保護(hù)氣的石英玻璃管中，然后放入馬弗爐中加熱，溫度600℃～800℃，時間3-10小時。通過擴(kuò)散處理，使納米復(fù)合鍍層中的Ni、Al相互擴(kuò)散，從而形成新型γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層。涂層成分由金屬間化合物相γ′-Ni3Al及γ-Ni基體組成；按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，涂層中Al含量為9.5～13％，其余為Ni。
下面為本發(fā)明類型I和類型II兩個實(shí)施例的結(jié)果1)Ni-Al納米復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)圖1-1是Ni-Al納米復(fù)合鍍層的表面形貌，可以看到，粒子均勻分布在Ni基中。圖1-2是Ni-Al納米復(fù)合鍍層的TEM形貌，可以看出，圓形的納米Al粒子均勻分布地分布在納米晶Ni基體中，最大的粒子大約120nm，最小的大約60nm，平均粒徑尺寸大約為85nm。與同成分的Ni-Al微米復(fù)合鍍層的形貌相比(圖1-3)，Ni-Al納米復(fù)合鍍層的表面比較平整。比較Ni-Al納米復(fù)合鍍層(圖1-4)和微米復(fù)合鍍層(圖1-5)的截面形貌，均勻、細(xì)小的納米Al顆粒彌散分布于Ni基體中。
2)γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層的組織結(jié)構(gòu)圖2-1為新型γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層及采用Ni-Al微米復(fù)合鍍層制備的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層和鑄造Ni3Al的X射線分析結(jié)果。可見，Ni-Al納米復(fù)合鍍層經(jīng)600℃擴(kuò)散4小時后，Al不再以第二相的形式存在于鍍層中，而是存在于γ-Ni和γ′-Ni3Al中，涂層具有由γ′(Ni3Al)和γ(Ni)組成的合金結(jié)構(gòu)。圖2-2為γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層的截面形貌，可見經(jīng)過600℃，4小時納米Al顆粒和Ni的互擴(kuò)散反應(yīng)后，細(xì)小的γ′-Ni3Al相(灰色相)已形成，并均勻地分散在γ-Ni中。真空擴(kuò)散熱處理后所得的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層中，Al質(zhì)量含量為9.5～13％(本實(shí)施例為9.5％)。在擴(kuò)散處理過程中，由于涂層與基體Ni會發(fā)生互擴(kuò)散，使合金化后的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層的Al質(zhì)量含量比原Ni-Al鍍層的要少。而采用Ni-Al微米復(fù)合鍍層制備的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層(圖2-3)，粗大的γ′-Ni3Al相不均勻地分布在γ-Ni中。實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明采用納米Al顆粒，并采用上述方法使涂層中的Al質(zhì)量含量為9.5～13％范圍時，均可獲得γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層。
1000℃下的氧化性能本實(shí)施例提供本發(fā)明新型γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層及采用Ni-Al微米復(fù)合鍍層制備的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層和鑄造Ni3Al在1000℃空氣中氧化20h后的性能和形貌(制備方法同上)。
高溫氧化實(shí)驗(yàn)是采用Thermo Cahn公司生產(chǎn)的型號為ThcrMax700的TGA儀器，升溫速率為50℃/min，1000℃保溫20小時，然后隨爐冷卻。圖3-1為新型γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層、采用Ni-Al微米復(fù)合鍍層制備的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層及鑄造Ni3Al20h氧化增重比較。從圖上可以看到采用Ni-Al微米復(fù)合鍍層制備的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層的氧化速率最快，而本發(fā)明的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層的氧化速率明顯下降，與鑄造Ni3Al的氧化速率相當(dāng)。圖3-2為以上三種樣品氧化20小時單位面積增重的平方與時間的關(guān)系比較圖?？梢?，除了氧化初期外，本發(fā)明的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層、采用Ni-Al微米復(fù)合鍍層制備的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層及鑄造Ni3Al的氧化速率均遵循拋物線生長規(guī)律。表1為1000℃空氣中暴露20h后，所計(jì)算的三種樣品氧化20小時的拋物線速率常數(shù)比較。其中，本發(fā)明的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層同鑄造Ni3Al的拋物線常數(shù)比較接近。而采用Ni-Al微米復(fù)合鍍層制備的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層氧化增重很快。可見，本發(fā)明的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層比采用Ni-Al微米復(fù)合鍍層制備的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層具有更好的抗氧化性能。
表1

圖4為本發(fā)明的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層、采用Ni-Al微米復(fù)合鍍層制備的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層及鑄造Ni3Al于1000℃恒溫氧化20小時后氧化膜的XRD相分析結(jié)果，可見，在本發(fā)明的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層所形成的氧化物與在鑄造Ni3Al上形成的氧化物相近，均由α-Al2O3、NiAl2O4以及NiO組成。而在采用Ni-Al微米復(fù)合鍍層制備的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層上形成的氧化物主要由NiO組成。如圖5-1和圖5-2分別為鑄造Ni3Al和本發(fā)明的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層氧化20小時后的表面形貌，能譜分析表明所生成的氧化物均為富鋁的氧化物。相比之下在采用Ni-Al微米復(fù)合鍍層制備的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層上形成富Ni的氧化物，這一點(diǎn)可從氧化膜表面上存在大量的鎳的氧化物可以得到證實(shí)(如圖5-3所示)。
圖6-1為鑄造Ni3Al于1000℃恒溫氧化20小時后相應(yīng)的截面形貌。氧化膜的截面組織形貌分析結(jié)果表明，所形成的氧化膜具有分層結(jié)構(gòu)外層為灰色的NiAl2O4，內(nèi)層為黑色的α-Al2O3。
圖6-2為本發(fā)明的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層于1000℃恒溫氧化20小時后的截面形貌?？梢姡趸ぞ哂型T造Ni3Al相似的分層結(jié)構(gòu)，即外層為灰色的NiAl2O4(有少量的NiO)，內(nèi)層為黑色的α-Al2O3。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果與前面的XRD相分析結(jié)果相吻合。
圖6-3為采用Ni-Al微米復(fù)合鍍層制備的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層于1000℃恒溫氧化20小時后相應(yīng)的截面形貌。截面組織表明其氧化膜結(jié)構(gòu)為疏松、多孔的NiO外層、非連續(xù)黑色α-Al2O3以及Al的內(nèi)氧化物內(nèi)層。
以上的分析結(jié)果表明本發(fā)明的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層具有比采用Ni-Al微米復(fù)合鍍層制備的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層更好的抗氧化性能，具有與鑄造Ni3Al合金相抗衡的抗氧化性能。之所以產(chǎn)生這樣的結(jié)果，與這兩種涂層的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
對于鑄造Ni3Al合金，在氧化初期，NiO和Al2O3會同時形核，由于Ni3Al合金含有足夠的Al，在很短的時間內(nèi)保護(hù)性Al2O3氧化膜就能形成。從而抑制了NiO的繼續(xù)生長。而在初期形成的NiO和Al2O3通過固相反應(yīng)形成NiAl2O4，從而形成雙層結(jié)構(gòu)的氧化膜外層為NiAl2O4，內(nèi)層為Al2O3。為什么具有不同組織結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層與鑄造Ni3Al合金卻具有相類似的氧化性能？對于本發(fā)明的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層，盡管Ni3Al的體積分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鑄造Ni3Al合金的，但是，它具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)均勻、細(xì)小的γ′-Ni3Al彌散分布于Ni基體中。在氧化初期，NiO和Al2O3將分別在涂層表面上的Ni基體和γ′-Ni3Al上形成，由于γ′-Ni3Al相很細(xì)小(納米Al顆粒與Ni反應(yīng)所致)，分布在Ni基體中的γ′-Ni3Al相的距離也很小，形成的Al2O3核間距也縮短，這樣，Al2O3核快速橫向生長形成連續(xù)的保護(hù)性Al2O3氧化膜的時間也隨之縮短。一旦保護(hù)性的Al2O3氧化膜形成，NiO的繼續(xù)生長受到抑制，其氧化過程與鑄造Ni3Al合金的氧化相類似。同樣，可以解釋由Ni-Al微米復(fù)合鍍層制備的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層為什么在氧化過程中不能形成連續(xù)的Al2O3氧化膜。在氧化初期，NiO和Al2O3將分別在涂層表面上的Ni基體和γ′-Ni3Al上形成，由于γ′-Ni3Al相很粗大(微米Al顆粒與Ni反應(yīng)所致)，在相同的γ′-Ni3Al相體積分?jǐn)?shù)的前提下，分布在Ni基體中的γ′-Ni3Al相的距離很大(這一點(diǎn)可以從圖2-2，2-3可以清楚的看出)，形成的Al2O3核間距也隨之增大，Al2O3核快速橫向生長形成連續(xù)保護(hù)性Al2O3氧化膜所需的時間也變長，在氧化初期，不能快速形成連續(xù)保護(hù)性Al2O3氧化膜，NiO迅速生長，同時氧向內(nèi)迅速擴(kuò)散，形成Al的內(nèi)氧化物。這恰恰與圖6-3的結(jié)果一致。
本發(fā)明的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層，可作為抗高溫氧化(或腐蝕)的防護(hù)涂層，例如，用于600℃～1000℃抗氧化性能較差的鋼材，以及金屬Ni、Co、Fe等的抗氧化(或腐蝕)涂層。并且，該涂層可望用于航空發(fā)動機(jī)某些零部件的熱生長Al2O3膜型的防護(hù)涂層。
權(quán)利要求
1.一種γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層，其特征在于該涂層為合金化涂層，其涂層成分由金屬間化合物相γ′-Ni3Al及γ-Ni基體組成；按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，涂層中Al含量為9.5～13％，其余為Ni。
2.按照權(quán)利要求1所述的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層的制備方法，其特征在于涂層的制備為“兩步工藝法”，即分為先后兩個流程1)以金屬為基材，在基材上預(yù)先用共電沉積的方法通過加入納米Al粉，制備Ni-Al納米復(fù)合鍍層；2)用真空擴(kuò)散熱處理的方法，制得γ′-Ni3Al/γ-Ni合金化涂層。
3.按照權(quán)利要求2所述的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層的制備方法，其特征在于其中流程1)的Ni-Al納米復(fù)合鍍層中，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，Al為10～20％，其余為Ni。
4.按照權(quán)利要求2所述的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層的制備方法，其特征在于共電沉積過程中通過攪拌使納米Al顆粒懸浮在鍍液中，均勻沉積在試樣表面；鍍液溫度為25～35℃，電流密度為1～4A/dm2，電鍍時間為1.5～4小時。
5.按照權(quán)利要求2所述的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層的制備方法，其特征在于其中流程2)采用真空擴(kuò)散熱處理制得的γ′-Ni3Al彌散分布的γ-Ni的合金化涂層，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，其中Al含量9.5～13％。
6.按照權(quán)利要求2或5所述的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層的制備方法，其特征在于所述真空擴(kuò)散熱處理是將Ni-Al納米復(fù)合鍍層放到充滿氬氣為保護(hù)氣的石英玻璃管中，然后放入馬弗爐中加熱，溫度600℃～800℃，時間3-10小時。
7.按照權(quán)利要求2所述的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層的制備方法，其特征在于金屬基材包括Fe、Ni、Co，以及碳鋼、低合金鋼、不銹鋼，以及其他合金。
8.按照權(quán)利要求1所述的γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層的應(yīng)用，其特征在于所述γ′-Ni3Al/γ-Ni涂層作為抗高溫氧化的防護(hù)鍍層，用于900℃～1100℃環(huán)境溫度下控制熱生長連續(xù)的保護(hù)性Al2O3氧化膜；用于替代擴(kuò)散滲Al涂層即鋁化物涂層，或用于其它技術(shù)制備的在上述溫度范圍內(nèi)能熱生長Al2O3膜型的防護(hù)涂層，還用于碳鋼，低合金鋼，奧氏體或鐵素體不銹鋼，Ti合金，TiAl、FeAl基金屬間化合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及涂層制備技術(shù)，具體地說是一種γ′－Ni
文檔編號C25D5/50GK101092695SQ200610047020
公開日2007年12月26日 申請日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者彭曉, 楊秀英, 王福會 申請人:中國科學(xué)院金屬研究所