[发明专利]一种镍基高温合金用NiCrAlY涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种镍基高温合金用NiCrAlY涂层，其特征在于：所述涂层满足下述要求：含8wt％-25wt％的Cr、30wt％-40wt％的Al和0.3wt％-1.5wt％的Y。

2.按照权利要求所述镍基高温合金用NiCrAlY涂层，其特征在于：所述涂层的微观组织以β-NiAl相为主，其余含0.5vol％-5vol％AlCrx相；Y固溶在涂层中，且由外向内逐渐减少呈梯度分布。

3.权利要求1所述镍基高温合金用NiCrAlY涂层的制备方法，其特征在于：所述涂层采用热扩散制备方法，其具体由三个工艺步骤组成：工艺步骤(1)：喷涂Y料浆层；工艺步骤(2)：含Cr粉末包埋热扩散；工艺步骤(3)：含Al粉末包埋热扩散。

4.按照权利要求3所述镍基高温合金用NiCrAlY涂层的制备方法，其特征在于：所述涂层采用热扩散制备方法时，工艺步骤(1)喷涂Y料浆层的具体要求是：在清洁的工件表面喷涂一层富Y料浆，100℃烘干；

要求重复上述喷涂工艺2-3次，上述过程要求得到的层状结构达到厚度要求0.5-0.8mm。所述喷涂方法可用于空气载体喷涂。

5.按照权利要求4所述镍基高温合金用NiCrAlY涂层的制备方法，其特征在于：所述涂层采用热扩散制备方法时，工艺步骤(1)喷涂Y料浆层的具体要求是：

料浆由粉末和粘结剂组成，按照100g粉末：200ml粘结剂的比例混合后球磨72小时；

所述粉末为Y粉(纯度99％)和Y₂O₃粉混合物，其中Y粉含量为20wt％-60wt％；所述粘结剂为丙酮、乙酰丙酮、乙酸纤维素的混合溶剂，其中乙酰丙酮含量为20-30vol％，乙酸纤维素的含量为每100ml混合溶液0.5-2g。

6.按照权利要求3所述镍基高温合金用NiCrAlY涂层的制备方法，其特征在于：所述涂层采用热扩散制备方法时，工艺步骤(2)含Cr粉末包埋热扩散的具体要求是：

将经步骤(1)处理过的工件埋入含Cr的粉末中，在氩气保护的气氛中，900-1200℃条件下扩散处理，得到Y-Cr涂层；

所述含Cr的粉末由Cr粉、Ni粉、Al₂O₃粉与NH₄Cl粉四种粉末混合而成，粉末粒度为200目；其中Cr粉含量为20-50wt％，Ni粉为5-10wt％，NH₄Cl为0.5-2wt％。

7.按照权利要求6所述镍基高温合金用NiCrAlY涂层的制备方法，其特征在于：所述涂层采用热扩散制备方法时，工艺步骤(2)含Cr粉末包埋热扩散的具体要求是：将经步骤(1)处理过的工件埋入含Cr的粉末中，在氩气保护的气氛中，1000-1100℃扩散0.5小时-2小时，得到Y-Cr涂层。

8.按照权利要求3所述镍基高温合金用NiCrAlY涂层的制备方法，其特征在于：所述涂层采用热扩散制备方法时，工艺步骤(3)含Al粉末包埋热扩散的具体要求是：

将经步骤(2)处理过的工件放入含Al的粉末中，在氩气保护的气氛中，950-1050℃扩散2小时-6小时，得到NiCrAlY共渗涂层；

所述含Al的粉末，由FeAl粉和NH₄Cl粉混合而成，粉末粒度为200目；其中NH₄Cl粉含量为0.5-2wt％。

9.按照权利要求3所述镍基高温合金用NiCrAlY涂层的制备方法，其特征在于：所述涂层采用热扩散制备方法时的具体要求是：

工艺步骤(1)喷涂Y料浆层的具体要求是：在清洁的工件表面喷涂一层富Y料浆，100℃烘干；要求重复上述喷涂工艺2-3次，上述过程要求得到的层状结构达到厚度要求0.5-0.8mm；所述喷涂方法可用于空气载体喷涂。

所述Y料浆层的料浆具体由粉末和粘结剂组成，按照100g粉末：200ml粘结剂的比例混合后球磨72小时；所述粉末为Y粉(纯度99％)和Y₂O₃粉混合物，其中Y粉含量为20wt％-60wt％；所述粘结剂为丙酮、乙酰丙酮、乙酸纤维素的混合溶剂，其中乙酰丙酮含量为20-30vol％，乙酸纤维素的含量为每100ml混合溶液0.5-2g；

所述热扩散制备方法的工艺步骤(2)含Cr粉末包埋热扩散的具体要求是：

将经步骤(1)处理过的工件埋入含Cr的粉末中，在氩气保护的气氛中，1000-1100℃扩散0.5小时-2小时，得到Y-Cr涂层；

所述含Cr的粉末由Cr粉、Ni粉、Al₂O₃粉与NH₄Cl粉四种粉末混合而成，粉末粒度为200目；其中Cr粉含量为20-50wt％，Ni粉为5-10wt％，NH₄Cl为0.5-2wt％；

所述热扩散制备方法的工艺步骤(3)含Al粉末包埋热扩散的具体要求是：将经步骤(2)处理过的工件放入含Al的粉末中，在氩气保护的气氛中，950-1050℃扩散2小时-6小时，得到NiCrAlY共渗涂层；所述含Al的粉末，由FeAl粉和NH₄Cl粉混合而成，粉末粒度为200目；其中NH₄Cl粉含量为0.5-2wt％。