[发明专利]γ-TiAl合金表面电子束复合等离子合金化处理方法

权利要求书

1.一种γ-TiAl合金表面电子束复合等离子Ni-Co-Cr-Al-Si-Pt-Y合金化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）靶材为Ni-Co-Cr-Al-Si-Pt-Y靶材，靶材中各成分的质量百分比为15~20wt%Co，15~20wt%Cr，5~10wt%Al，2~4wt%Si，0~0.5wt%Pt，0~0.5wt%Y以及余量Ni；

（b）在γ-TiAl合金表面进行电子束预处理；所述电子束采用正弦波动轨迹扫描，分两次扫描，第一次低功率低频扫描，第二次高功率高频扫描；

（c）在γ-TiAl合金表面进行双层辉光等离子Ni-Co-Cr-Al-Si-Pt-Y合金化，制备Ni-Co-Cr-Al-Si-Pt-Y合金层；双层辉光等离子表面合金化方法采用分级保温，所述的分级保温为首先控制工件极电压400~450V，源极电压600~650V，保温温度500~550℃，保温时间0~0.5h；随后，升高工作极电压到500~550V，源极电压到600~700V，保温温度升至650~700℃，保温时间1~1.5h。

2.根据权利要求1所述的γ-TiAl合金表面电子束复合等离子Ni-Co-Cr-Al-Si-Pt-Y合金化处理方法，其特征在于，步骤（b）中，所述电子束预处理包括以下步骤：

（1a）腔室真空度至9.0×10^-3~2.1×10^-2Pa，电子枪室真空度至1.6~7.0×10^-3Pa；

（1b）加速电压50~70kV，电子束电流5~13mA，聚焦电流400~600mA，下束时间5~10s；

（1c）电子束采用正弦波动轨迹扫描。

3.根据权利要求2所述的γ-TiAl合金表面电子束复合等离子Ni-Co-Cr-Al-Si-Pt-Y合金化处理方法，其特征在于，步骤（1c）中，正弦波轨迹扫描是通过对载物盘的X轴与Y轴设定来控制，电子束沿X轴方向移动，试样沿Y轴方向移动，正弦波幅值50mm，频率500Hz。

4.根据权利要求2所述的γ-TiAl合金表面电子束复合等离子Ni-Co-Cr-Al-Si-Pt-Y合金化处理方法，其特征在于，步骤（1c）中，低功率低频扫描的功率密度1400~1600W/mm²，扫描频率50~60Hz，扫描完成后，顺时针调转载物盘90°，进行高功率高频扫描，高功率高频扫描的功率密度3000~4500W/mm²，扫描频率120~160Hz，低功率低频扫描与高功率高频扫描的运行方向处于垂直关系。

5.根据权利要求1所述的γ-TiAl合金表面电子束复合等离子Ni-Co-Cr-Al-Si-Pt-Y合金化处理方法，其特征在于，步骤（c）中，所述双层辉光等离子表面合金化方法包括以下步骤：

（2a）炉腔抽真空至真空度0.2~0.4Pa以下；

（2b）进行腔室洗气2~5次，通入氩气保持腔室气体压强为42~44Pa；

（2c）打开电源电极，分级保温；

（2d）结束保温，分别降低源极电压至500V、400V、300V、200V，每级电压分别保温10-15min后，关闭源极电源，待温度降至100~150℃，开炉取样。