[发明专利]一种γ-TiAl合金表面抗高温氧化和耐磨损涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种γ-TiAl合金表面抗高温氧化和耐磨损涂层，其特征在于：表面层为由Cr₂O₃和NiO₂组成的氧化膜层，中间层为Cr-Ni合金层，涂层与基体间由Cr-Ni-Ti-Al互扩散层实现冶金集合。

2.根据权利要求1所述的γ-TiAl合金表面抗高温氧化和耐磨损涂层，其特征在于：所述氧化膜层外层为Cr₂O₃膜，厚度为4~6 μm，内层为NiO₂膜，厚度为2~3 μm，氧化膜层含氧量从涂层表层由外向内梯度下降。

3.根据权利要求1所述的γ-TiAl合金表面抗高温氧化和耐磨损涂层，其特征在于：所述中间层厚2~4 μm，Cr含量从Cr-Ni合金层表面由外向内梯度下降，无成分突变。

4.根据权利要求1所述的γ-TiAl合金表面抗高温氧化和耐磨损涂层，其特征在于：所述Cr-Ni-Ti-Al互扩散层由Cr、Ni、Al与Ti组成，厚4~6μm，，Cr、Ni含量从扩散层表面由外向内梯度下降，Ti、Al含量从扩散层表面由外向内梯度上升。

5.一种γ-TiAl合金表面抗高温氧化和耐磨损涂层的制备方法，其特征在于：先在γ-TiAl合金表面制备中间层，然后对中间层进行离子渗氧处理制备氧化膜层，步骤如下：

1）将γ-TiAl合金和Cr-Ni合金靶材装入双辉等离子表面合金化装置中，以γ-TiAl合金为工件极，以Cr-Ni合金靶材为源极；

2）抽真空，送入氩气，启动辉光，调试工艺参数为：

靶材电压：700～800 V；

工件电压：400～500 V；

氩气气压：42～65 Pa；

靶材与工件间距：10~15 mm;

保温时间：4 h；

3）停止辉光，断电，破真空至大气压下；

4）打开装置，取出Cr-Ni合金靶材，完成中间层的制备；

5）关闭装置，抽真空，送入氩气，氧气，启动辉光，调试工艺参数为：

工件电压：950 V；

气压：45~50 Pa；

氩氧比：1：1

保温时间：1 h；

6）停止辉光，断电，完成氧化层的制备，得到抗高温氧化和耐磨损涂层。

6.根据权利要求书5所述γ-TiAl合金表面抗高温氧化和耐磨损涂层的制备方法，其特征在于采用的Cr-Ni合金靶材中成分配比为： Cr占60～80％(wt)，余量为Ni。