[发明专利]一种高温合金表面纳米复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种高温合金表面纳米复合涂层的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

（1）先后使用丙酮和去离子水对高温合金基材进行超声波清洗，清洗后用滤纸擦拭基材，风干备用；

（2）采用刚玉砂对步骤（1）处理的基材表面进行喷砂粗化处理；

（3）采用等离子喷焰对步骤（2）处理的基材进行预热处理；

（4）采用等离子喷涂法对步骤（3）处理的基材进行喷涂，喷涂参数为：喷涂功率20~30kw，喷涂电压25~30V，喷涂距离70~130mm，送粉量5~10g/min，喷枪移动速率400~600mm/s，来回走枪20~30遍，主气Ar流量45~50L/min，辅气He流量5~10L/min，喷涂所使用的粉末为经高能球磨后再过筛所获得的纳米MoSi₂-CoNiCrAlY复合结构颗粒喂料；

（5）将喷涂后的样品自然冷却。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述纳米MoSi₂-CoNiCrAlY复合结构颗粒喂料的制备步骤如下：

（a）将微米级MoSi₂和CoNiCrAlY粉末按1:1的质量比预混10~20h；

（b）将步骤（a）所得的混合粉末与球磨介质放入球磨罐中，球料比为(10~20):1，并添加分散剂，然后将罐体抽真空后充入保护气体，再进行高能球磨，球磨机转速为200~400r/min，球磨时间为5~40h，球磨结束获得复合粉末；

（c）将步骤（b）得到的复合粉末在真空环境下进行过筛，最终获得纳米MoSi₂-CoNiCrAlY复合结构颗粒喂料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的球磨机为行星式球磨机，球磨机转速为300r/min，球磨时间为30h；所述的球磨过程为每球磨30min后停机6min，再反向球磨30min，依次循环；所述的球磨介质为高Cr不锈钢磨球，所述的保护气体为高纯氩气。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述MoSi₂为t-MoSi₂相结构，所述CoNiCrAlY为γ-(Co，Ni)相以及γ-(Co，Ni)Al相结构。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤（b）所述分散剂为硬脂酸或无水乙醇，所述分散剂的添加量占混合粉末质量的2%~5%。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤（c）所述的过筛为先经300目筛子过筛，再经800目筛子过筛。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述高温合金为镍基合金、钴基合金、铁基合金中的一种，所述超声波清洗的时间都均10~20min。

8.根据权利要求1~6任意一项所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述刚玉砂的粒度为500~700μm，所述喷砂的压力为0.20~0.25MPa，喷砂角为70~80°，喷砂时间为15~25s。

9.根据权利要求1~6任意一项所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的预热是将基材预热至100~200℃。

10.根据权利要求1~9任意一项方法制备的纳米复合涂层。