[发明专利]长寿命MCrAlY涂层、制备方法和在热端部件的应用

权利要求书

1.长寿命MCrAlY涂层，M是Ni、Co或Fe中的一种或几种，其特征在于，涂层中Y与M主要以金属间化合物M₅Y的形式存在；涂层厚度0.05-0.2mm，氧含量≤1wt％，结合强度50-80MPa，孔隙率0.2-10％，1200℃下500h恒温氧化测试涂层达到完全抗氧化级别。

2.权利要求1所述的长寿命MCrAlY涂层的制备方法，其特征在于，通过不含Y的MCrAl合金粉末制备MCrAl合金涂层，Y采用扩散渗工艺引入MCrAl合金涂层，包括以下步骤：

(1)配料：按照MCrAl合金粉末成分要求准备M、Cr、Al金属单质或合金原材料；

(2)熔炼-雾化制粉：采用感应熔炼-惰气雾化方法制备MCrAl合金粉末；

(3)热喷涂制备MCrAl涂层：将步骤(2)得到的粉末产品采用热喷涂工艺在部件表面制备MCrAl涂层；

(4)配制渗剂：按照渗剂成分要求，将含Y原料和其他渗剂原料按比例配制渗剂，配好的渗剂进行球磨混合；

(5)高温扩散渗：将渗剂和喷涂MCrAl涂层的部件放入真空炉中，进行高温扩散渗，制备MCrAlY涂层。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述其他渗剂原料含有催渗稀土元素，步骤(5)的高温扩散渗为稀土多元共渗。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中渗剂原料由被渗元素或其氧化物、催渗元素或其氧化物、催化剂、填充剂组成，具体为：被渗元素，0.5～10wt％的Y粉或Y₂O₃粉；催渗元素，0.5～10wt％的Ce或CeO₂粉、Zr或ZrO₂粉、Hf或HfO₂粉中的一种或几种；催化剂，5～30wt％的NaF、NH₄F、NH₄Cl和NaBr的一种或几种；余量为填充剂Al₂O₃粉末。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中渗剂所用粉末纯度均为分析纯，粒度为200目以下。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述稀土多元共渗反应在高温真空炉中进行，共渗温度为800～1300℃，保温时间为0.5-20h。

7.权利要求1所述的长寿命MCrAlY涂层在热端部件的应用，其特征在于，所述MCrAlY涂层在热端部件表面作为防护涂层，提高热端部件高温抗氧化和耐热冲击性能。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述热端部件为发动机叶片、燃烧室或火焰筒。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述发动机为航空发动机或者燃气轮机。