[发明专利]一种Re-Si共改性铝化物涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种Re-Si共改性铝化物涂层的制备方法，其特征在于：该方法首先利用复合电镀在镍基单晶高温合金基体上沉积Ni-Re层，然后采用电弧离子镀和真空退火制备Re-Si共改性铝化物涂层；所述镍基单晶高温合金基体按质量百分比计的化学成分为：Cr：5%，Co：10%，W：11%，Nb：1.5%，Al：6%，Ti：1%，C：1%，B：0.01%，Ni：余量；

所述制备方法包括如下步骤：

（1）电镀前预处理：电镀前预处理包括依次进行的电化学除油和活化处理，通过预处理去除基体表面氧化层，提高电镀层与基体的结合力；

（2）复合电镀沉积Ni-Re层：将预处理后的基体进行复合电镀，电镀液组成为：1×10^-4~1×10^-3mol/L的KReO₄，0.1~0.5mol/L的柠檬酸，0.1~0.5mol/L的Ni₂SO₄，其余为水；用氨水调节电镀液pH值为6~10；复合电镀过程中，电镀液温度为30-70℃，电流密度为1-6A/dm²，电镀时间为5-30min；电镀的Ni-Re层的厚度为1-20μm，所述Ni-Re层中Re的含量为1-50wt.%，其余为Ni；

（3）将复合电镀Ni-Re层后的试样在去离子水中超声清洗后，烘干放入干燥箱中备用；

（4）在电镀后得到的Ni-Re层上采用电弧离子镀沉积AlSiY涂层，沉积时间为2-5h；沉积AlSiY涂层时使用AlSiY靶材，靶材成分为：Si 1-5wt.%，Y 0.5-3wt.%，Al为余量；电弧离子镀的工艺参数为：弧电流50-65A，弧电压为10-30V，直流脉冲负偏压为200-300V，工作气压为0.28-0.3Pa；

（5）将步骤（4）沉积AlSiY涂层的试样进行退火处理，退火温度为950-1080℃，退火时间为0.5-5h；退火处理后，即获得所述Re-Si共改性铝化物涂层。

2.根据权利要求1所述的Re-Si共改性铝化物涂层的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，先对基体进行表面处理，然后再进行预处理；所述表面处理的过程为：在预磨机上使用SiC砂纸对基体进行打磨，将金属的新鲜表面磨出后对基体进行湿喷砂处理，之后依次选择自来水、去离子水和丙酮进行超声处理，以去除试样表面残留的油污。

3.根据权利要求1所述的Re-Si共改性铝化物涂层的制备方法，其特征在于：步骤（1）电镀前预处理中，所述电化学除油具体工艺为：在1-10g/L的氢氧化钠溶液中电化学除油，基体作为阴极，Ni板或者不锈钢板为阳极，电流密度为2-12A/dm²，处理时间为1-5min；所述活化处理使用的活化溶液是由浓H₃PO₄、浓HCl和去离子水按照（40-60）：（10-30）：（10-50）的体积比例混合而成；活化处理过程中，活化溶液加热到30-70℃，基体在活化溶液中浸泡1-5min。

4.根据权利要求1所述的Re-Si共改性铝化物涂层的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，沉积的AlSiY涂层厚度为10-30μm。

5.一种利用权利要求1所述方法制备的Re-Si共改性铝化物涂层，其特征在于：该涂层中主要相为β-NiAl，Re主要分布于外层β-NiAl中；涂层中Re含量为0.1-1wt.%，Si含量为0.5-3wt.%，Al含量为20-40 wt.%，Ni含量为60-80 wt.%。