[发明专利]一种钛合金表面的TiAlN复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种钛合金表面的TiAlN复合涂层，其特征在于，包括在钛合金基体表面依次生长的渗铝层和Ti_1-xAl_xN层，其中，0.25≤x≤0.5；所述渗铝层的物相为Ti₃Al或TiAl中的一种或多种；

所述渗铝层的厚度为6-15μm，所述TiAlN表层的厚度为4-10μm。

2.一种钛合金表面的TiAlN复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将粗品钛合金基体进行预处理，得钛合金基体；将钛合金基体置于包埋渗剂中进行包埋，得包埋基体，将包埋基体置于气氛炉中进行渗铝处理，得渗铝层；

步骤2，将渗铝层置于双辉离子渗氮炉内，先进行离子轰击清洗，再进行渗氮处理，得到钛合金表面的TiAlN复合涂层。

3.根据权利要求2所述的钛合金表面的TiAlN复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述包埋渗剂包含铝粉、氟化物粉和氧化铝粉；其中，所述氟化物粉为氟化钠粉或氟化铵粉。

4.根据权利要求3所述的钛合金表面的TiAlN复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述包埋渗剂的原料质量占比为：铝粉10％，氟化物粉1-3％，余量为氧化铝粉。

5.根据权利要求2所述的钛合金表面的TiAlN复合涂层的制备方法，其特征在于，所述包埋为将钛合金基体埋入装有包埋渗剂的容器中，采用粘接剂密封容器。

6.根据权利要求5所述的钛合金表面的TiAlN复合涂层的制备方法，其特征在于，所述粘接剂由硅溶胶和刚玉粉按质量比1：5混合制得。

7.根据权利要求2所述的钛合金表面的TiAlN复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述渗铝处理的压力不小于5×10³Pa，渗铝处理的加热速率为6℃/min，渗铝处理的温度为700-900℃，渗铝处理的时间为2-5h。

8.根据权利要求2所述的钛合金表面的TiAlN复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述离子轰击清洗的气源为氩气，离子轰击清洗的压力不小于20Pa，离子轰击清洗的电流为1-1.5A，离子轰击清洗的温度为500-600℃，离子轰击清洗的时间为30-60min。

9.根据权利要求2所述的钛合金表面的TiAlN复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述渗氮处理的氮源气体流量为0.10-0.26L/min，渗氮处理的辉光离子电流为1.5-2A，渗氮处理的温度700-900℃，渗氮处理的时间为1-2h。