專利名稱：一種定量評價機(jī)械合金化制備NiCrAlY合金粉末合金化程度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定量評價機(jī)械合金化制備NiCrAH合金粉末合金化程度的方法，屬于材料科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
NiCrAlY合金粉末通常采用等離子噴涂的方法在高溫合金表面制備成熱障涂層的粘結(jié)層或單獨(dú)使用的高溫防護(hù)涂層，大大提高零部件的抗高溫氧化性能。但是，等離子噴涂制備的涂層存在孔隙率高、易開裂、與基材呈結(jié)合力差的機(jī)械性結(jié)合等缺點(diǎn)。激光熔覆技術(shù)具有能量密度高、加工區(qū)域可選可控、基材熱影響區(qū)與熱變形小、涂層顯微組織細(xì)小與致密以及與基材呈結(jié)合強(qiáng)調(diào)高的冶金結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)，在制備抗高溫防護(hù)涂層等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。但是，目前采用激光熔覆技術(shù)制備NiCrAH涂層所用的熔覆粉末，通常是從市場上直接購買的適合于等離子噴涂用的NiCrAH合金粉末，這種NiCrAH合金粉末并不適合于具有快速加熱與快速凝固特征的激光熔覆技術(shù)，導(dǎo)致制備的NiCrAlY涂層極易開裂、抗高溫氧化性能有待進(jìn)一步提高等問題。機(jī)械合金化技術(shù)是一種將不同的混合粉末在高能球磨機(jī)中球磨，制備均勻粉末混合物或化合物的固態(tài)粉末加工技術(shù)，這為制備適合于激光熔覆工藝特征的專用NiCrAH合金粉末提供了一種有效的方法。但是，目前還沒有一種方法能夠定量評價機(jī)械合金制備NiCrAH合金粉末的合金化程度，導(dǎo)致不能有效建立合金化程度與NiCrAH涂層顯微結(jié)構(gòu)、抗高溫氧化性能之間的定量關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于 提供一種定量評價機(jī)械合金化制備NiCrAH合金粉末合金化程度的方法。本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的，其方法與步驟為:
(1)將NiCr合金粉末、純Al粉末與Y2O3粉末進(jìn)行機(jī)械攪拌混合均勻，形成機(jī)械攪拌式復(fù)合粉末，采用差熱分析法測量機(jī)械攪拌式復(fù)合粉末在27 1280°C溫度下的差熱分析曲線，并測量溫度在60(T70(TC范圍內(nèi)的吸熱峰面積為Stl ；
(2)將NiCr合金粉末、純Al粉末與Y2O3粉末在高能球磨機(jī)上混合均勻，形成機(jī)械合金化式NiCrAH合金粉末，采用差熱分析法測量機(jī)械合金化式NiCrAH合金粉末在27 1280°C溫度下的差熱分析曲線，并測量溫度在60(T70(TC范圍內(nèi)的吸熱峰面積為S1 ；
(3)評價機(jī)械合金化制備NiCrAH合金粉末合金化程度的公式為。本發(fā)明所述的NiCr合金粉末的化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為:Ni 70 80%、Cr3(Γ20%，純Al粉末在機(jī)械攪拌式復(fù)合粉末或在機(jī)械合金化式NiCrAH合金粉末中的質(zhì)量百分含量為5 30%，機(jī)械攪拌式復(fù)合粉末或機(jī)械合金化式NiCrA；LY合金粉末的粒徑為30 60 μ mD本發(fā)明在進(jìn)行所述的步驟(2)時，NiCr合金粉末、純Al粉末與Y2O3粉末的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比與步驟(I)所使用的NiCr合金粉末、純Al粉末與Y2O3粉末的化學(xué)成分及在機(jī)械合金化式NiCrAH合金粉末中的質(zhì)量百分含量與步驟(I)所使用的NiCr合金粉末、純Al粉末與Y2O3粉末的化學(xué)成分及在機(jī)械攪拌式復(fù)合粉末中的質(zhì)量百分含量相同。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:能夠有效、快速地定量評價機(jī)械合金化制備NiCrAH合金粉末的合金化程度，從而建立合金化程度與激光熔覆NiCrAH涂層顯微結(jié)構(gòu)、抗高溫氧化性能之間的定量關(guān)系，這對優(yōu)化機(jī)械合金制備NiCrAH合金粉末的化學(xué)成分與工藝參數(shù)，控制激光熔覆NiCrAH涂層的顯微結(jié)構(gòu)與性能具有十分重要的理論意義與應(yīng)用價值。
具體實施例方式實施例1
(O將化學(xué)成分為Ni20Cr合金粉末、純Al粉末與Y2O3粉末進(jìn)行機(jī)械攪拌混合均勻，形成機(jī)械攪拌式復(fù)合粉末，其中，純Al粉在機(jī)械式復(fù)合粉末中的質(zhì)量百分含量為5%，采用差熱分析法測量機(jī)械攪拌式復(fù)合粉末在27 1280°C溫度下的差熱分析曲線，并測量溫度在60(Γ700 范圍內(nèi)的吸熱峰面積為S。= 30.1 μ V.s/mg ；
(2)將化學(xué)成分為Ni20Cr合金粉末、純Al粉末與Y2O3粉末在高能球磨機(jī)上混合均勻，形成機(jī)械合金化式NiCrAH合金粉末，其中，純Al粉在機(jī)械合金化式NiCrAH合金粉末中的質(zhì)量百分含量為5%，采用差熱分析法測量機(jī)械合金化式NiCrAH合金粉末在27 1280°C溫度下的差熱分析曲線，并測量溫度在60(T70(TC范圍內(nèi)的吸熱峰面積為S1 = 0.18 μ V -s/mg ；
(3)機(jī)械合金化制備NiCrAH合金粉 末的合金化程度為
S-S
D = J—^ xlOQo-t =99.4%。
S 實施例2
(O將化學(xué)成分為Ni25Cr合金粉末、純Al粉末與Y2O3粉末進(jìn)行機(jī)械攪拌混合均勻，形成機(jī)械攪拌式復(fù)合粉末，其中，純Al粉在機(jī)械式復(fù)合粉末中的質(zhì)量百分含量為15%，采用差熱分析法測量機(jī)械攪拌式復(fù)合粉末在27 1280°C溫度下的差熱分析曲線，并測量溫度在600 700。。范圍內(nèi)的吸熱峰面積為S0 = 38.6 μ V.s/mg ；
(2)將化學(xué)成分為Ni25Cr合金粉末、純Al粉末與Y2O3粉末在高能球磨機(jī)上混合均勻，形成機(jī)械合金化式NiCrAH合金粉末，其中，純Al粉在機(jī)械合金化式NiCrAH合金粉末中的質(zhì)量百分含量為15%，采用差熱分析法測量機(jī)械合金化式NiCrAH合金粉末在27 1280°C溫度下的差熱分析曲線，并測量溫度在60(T70(TC范圍內(nèi)的吸熱峰面積為S1 = 3.58 μ V -s/mg ；
(3)機(jī)械合金化制備NiCrAH合金粉末的合金化程度為=90.73%。實施例3
(O將化學(xué)成分為Ni30Cr合金粉末、純Al粉末與Y2O3粉末進(jìn)行機(jī)械攪拌混合均勻，形成機(jī)械攪拌式復(fù)合粉末，其中，純Al粉在機(jī)械式復(fù)合粉末中的質(zhì)量百分含量為25%，采用差熱分析法測量機(jī)械攪拌式復(fù)合粉末在27 1280°C溫度下的差熱分析曲線，并測量溫度在60(T700°C范圍內(nèi)的吸熱峰面積為S。= 43.7 μ V.s/mg ；
(2)將化學(xué)成分為Ni30Cr合金粉末、純Al粉末與Y2O3粉末在高能球磨機(jī)上混合均勻，形成機(jī)械合金化式NiCrAH合金粉末，其中，純Al粉在機(jī)械合金化式NiCrAH合金粉末中的質(zhì)量百分含量為25%，采用差熱分析法測量機(jī)械合金化式NiCrAH合金粉末在27 1280°C溫度下的差熱分析曲線，并測量溫度在60(T70(TC范圍內(nèi)的吸熱峰面積為S1 = 7.25 μ V -s/mg ；
(3)機(jī)械合金化制備NiCrAH合金粉末的合金化程度為
權(quán)利要求
1.一種定量評價機(jī)械合金化制備NiCrAH合金粉末合金化程度的方法，其特征是方法與步驟為: (1)將NiCr合金粉末、純Al粉末與Y2O3粉末進(jìn)行機(jī)械攪拌混合均勻，形成機(jī)械攪拌式復(fù)合粉末，采用差熱分析法測量機(jī)械攪拌式復(fù)合粉末在27 1280°C溫度下的差熱分析曲線，并測量溫度在60(T70(TC范圍內(nèi)的吸熱峰面積為Stl ； (2)將NiCr合金粉末、純Al粉末與Y2O3粉末在高能球磨機(jī)上混合均勻，形成機(jī)械合金化式NiCrAH合金粉末，采用差熱分析法測量機(jī)械合金化式NiCrAH合金粉末在27 1280°C溫度下的差熱分析曲線，并測量溫度在60(T70(TC范圍內(nèi)的吸熱峰面積為S1 ； (3)評價機(jī)械合金化制備NiCrAH合金粉末合金化程度的公式為J = XiOQop。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種定量評價機(jī)械合金化制備NiCrAH合金粉末合金化程度的方法，其特征在于所述的NiCr合金粉末的化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為:Ni 7(Γ80%、Cr 3(Γ20%，純Al粉末在機(jī)械攪拌式復(fù)合粉末或在機(jī)械合金化式NiCrAH合金粉末中的質(zhì)量百分含量為5 30%，機(jī)械攪拌式復(fù)合粉末或機(jī)械合金化式NiCrA；LY合金粉末的粒徑為30 60 μ mD
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種定量評價機(jī)械合金化制備NiCrAH合金粉末合金化程度的方法，其特征在于進(jìn)行所述的步驟(2)時，NiCr合金粉末、純Al粉末與Y2O3粉末的化學(xué)成分及在機(jī)械合金化式NiCrAH合金粉末中的質(zhì)量百分含量與步驟(I)所使用的NiCr合金粉末、純Al粉末與Y2O3粉末的化學(xué)成分及在機(jī)械攪拌式復(fù)合粉末中的質(zhì)量百分含量相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種定量評價機(jī)械合金化制備NiCrAlY合金粉末合金化程度的方法將NiCr合金粉末、純Al粉末與Y2O3粉末進(jìn)行機(jī)械攪拌混合均勻形成機(jī)械攪拌式復(fù)合粉末，測量該復(fù)合粉末的差熱分析曲線，計算吸熱溫度范圍內(nèi)的吸熱峰面積為S0；計算吸熱溫度范圍內(nèi)的吸熱峰面積為S1；評價機(jī)械合金化制備NiCrAlY合金粉末合金化程度的公式為。該方法能夠有效、快速地定量評價機(jī)械合金化制備NiCrAlY合金粉末的合金化程度，這對優(yōu)化機(jī)械合金制備NiCrAlY合金粉末的化學(xué)成分與工藝參數(shù)，控制激光熔覆NiCrAlY涂層的顯微結(jié)構(gòu)與性能具有十分重要的理論意義與應(yīng)用價值。
文檔編號G01N25/20GK103207208SQ201310164569
公開日2013年7月17日 申請日期2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月8日
發(fā)明者周圣豐, 戴曉琴, 張?zhí)煊? 吳超 申請人:南昌航空大學(xué)