[发明专利]具有抗氧化性和抗热-机械疲劳性能的超高温合金制品及其制备方法

权利要求书

1、一种具有抗氧化性和抗热-机械疲劳性能的制品，它由选自镍基和钴基超高温合金的基体部分和与基体扩散结合的涂层部分所构成，其特征在于，该涂层的总厚度为0.025-0.1毫米并且具有一个外层和一个扩散层，扩散层位于外层的内侧，外层的厚度为0.012-0.076毫米，并含有20-35%(重量)的Al，0.2-2%(重量)的Y，5-30%(重量)的Cr，最高达40%(重量)的Co，余量为Ni，扩散层中Al的含量低于外层、高于基体。

2、按照权利要求1所述的制品，其特征在于该扩散层的厚度是外层厚度的至少30%。

3、按照权利要求1所述的制品，其特征在于，该扩散层中Al的浓度随着深度而降低。

4、按照权利要求1所述的制品，其特征在于，该扩散层的抗氧化性能低于外层。

5、按照权利要求4所述的制品，其特征在于，该外层中的Y使氧化铝膜的附着力改善，扩散层使裂纹扩展穿过涂层进入基体的扩展速率降低。

6、按照权利要求1所述的制品，其特征在于，该涂层是0.025-0.10毫米厚的、富钇的铝化物涂层。

7、一种具有抗氧化性和抗热-机械疲劳性能的制品，包括选自镍基和钴基超高温合金的基体部分，其特征在于，还包括与基体扩散结合的、0.025-0.127毫米厚的涂层部分，其中涂层具有一个外层和一个扩散层，扩散层在外层的内侧，外层实质上由以下成分（重量%）组成：20-35%Al、0.1-5%Y、0.1-7%Si、0.1-2%Hf、5-30%Cr、10-40%Co、余量为Ni，扩散层中Al的浓度低于外层。

8、按照权利要求7所述的制品，其特征在于，该扩散层中铝的浓度随厚度变化而降低。

9、一种制备具有抗氧化和抗热疲劳性能的、涂敷的Ni基或Co基超高温合金制品的方法，包括以下步骤：

向超高温合金表面上涂敷MCrAlY覆盖涂层，其中M选自铁、镍、钴和/或它们的混合，其特征在于，

使Al扩散渗入MCrAlY涂层并进入高温合金基体，形成含20-35%（重量）Al的外层并在外层与基体之间形成一扩散层，其中该扩散层中Al的浓度低于外层、高于基体。

10、按照权利要求9所述的方法，其特征在于，涂敷MCrAlY覆盖层时使其厚度在0.0127-0.076毫米之间。

11、按照权利要求9所述的方法，其特征在于，涂敷MCrAlY覆盖层时使其厚度在0.0127-0.038毫米之间。

12、按照权利要求9所述的方法，其特征在于，外层和扩散层的总厚度比初始的MCrAlY覆盖涂层厚度至少大100%。

13、按照权利要求9所述的方法，其特征在于，MCrAlY覆盖层是采用等离子喷涂粉末的方法以特定方式涂敷的，即当粉末碰击超高温合金表面时，实质上已熔化。

14、按照权利要求13所述的方法，其特征在于，所述的等离子喷涂粉末含有至少5%（重量）的铝。

15、按照权利要求14所述的方法，其特征在于，采用粉末装箱法使Al扩散渗入MCrAlY涂层。

16、按照权利要求9所述的方法，其特征在于，该制品表面上的覆盖层是NiCoCrY涂层，该涂层由以下成分组成（重量%）：20-38%Co、12-20%Cr、10-14%Al、2-3.5%Y、余量是Ni;并且外层与扩散层的总厚度为0.025-0.10毫米。

17、按照权利要求16所述的方法，其特征在于，NiCoCrAlY涂层由以下成分组成：30-38%Co、12-20%Cr、10-14%Al、2-3.5%Y，余量为Ni。

18、按照权利要求16所述的方法，其特征在于，NiCoCrAlY涂层由以下成分组成：35%Co、15%Cr、11%Al、2.5%Y、余量为Ni。

19、按照权利要求9的方法，其特征在于，该覆盖涂层含有钇、硅和铪;并且外层与扩散层的总厚度为0.025-0.127毫米。