提高鈦合金基體表覆MCrAlY塗層壽命的方法
2023-11-02 03:31:42
專利名稱:提高鈦合金基體表覆MCrAlY塗層壽命的方法
技術領域:
本發明涉及冶金領域一種鈦合金表面處理方法,特別是提高鈦合金基體表覆MCrAlY塗層壽命的方法。
背景技術:
鈦合金因其比強度高、紅硬性好的優點,在一些軍用和民用的重要場合得到越來越廣泛的應用,但鈦合金在500℃高溫下即強烈吸氣而導致其機械性能惡化,因此提高鈦合金耐高溫燒蝕性能成為全球關注的重要的課題。
在國內外進行的諸多研究中,最有效的方法是在鈦合金基體上塗覆MCrAlY(M=Co或Ni)塗層。該塗層可顯著地阻礙有害氣體向鈦合金基體中擴散,從而提高了鈦合金的耐高溫燒蝕性能。但MCrAlY塗層也有其局限性,在800℃以上的環境中工作時,塗層中的元素會與鈦合金基體產生互擴散,形成諸多的化合物,其中有TiCr2系脆性化合物,它使得塗層與鈦合金基體的結合面脆化,引起塗層開裂、剝落。
發明內容
本發明的目的在於提供一種方法,儘可能抑制、延緩鈦合金基體與表覆MCrAlY塗層結合面TiCr2脆性化合物的生成,從而提高MCrAlY塗層壽命。
本發明的技術解決方案是一種提高鈦合金基體表覆MCrAlY塗層壽命的方法,採用PVD技術,首先在鈦合金基體表面沉積一定厚度的純Ni層,然後在純Ni層上沉積MCrAlY塗層(M=Co或Ni)。
圖1是鈦合金基體表面沉積純Ni層及MCrAlY層結構示意圖。
具體實施例方式一種提高鈦合金基體表覆MCrAlY塗層壽命的方法,該方法是採用PVD法,首先在鈦合金基體表面沉積純Ni層,然後在純Ni層上沉積MCrAlY塗層(M=Co或Ni)。參見附圖1,圖中[1]是鈦合金基體,[2]是鈦合金基體表面的純Ni層,[3]是純Ni層上沉積的MCrAlY塗層。
純Ni層的厚度可根據實際需要確定。
鈦合金經過上述處理後,在高溫下,鈦合金與表覆塗層間將發生如下互擴散,。
在鈦合金基體與Ni層的擴散系中,將形成具有良好韌性的TiNi金屬化合物,不會產生Ni層的脆性,在Ni層與MCrAlY塗層擴散系中,所有化合物都具有良好的韌性,也不會產生脆性。從而不會導致鈦合金基體上表覆MCrAlY塗層的開裂、剝落。
當然,表覆MCrAlY塗層的鈦合金長時間在高溫下工作,MCrAlY塗層中的Cr元素,將有可能穿過純Ni層擴散到鈦合金基體中形成TiCr2脆性相。但與沒有沉積純Ni過渡層的MCrAlY塗層相比,這個過程所需的時間將長得多。
綜上所述,本發明的方法的優點是採用PVD法在鈦合金基體與表覆MCrAlY塗層(M=Co或Ni)之間沉積純Ni過渡層,可以有效地抑制、延緩鈦合金基體與MCrAlY塗層結合面上TiCr2脆性相的形成,從而有效地提高了鈦合金基體表覆MCrAlY塗層的壽命,也就有效地提高了鈦合金在高溫環境的工作壽命。
權利要求
1.一種提高鈦合金基體表覆MCrAlY塗層壽命的方法,其特徵在於採用PVD技術,首先在鈦合金基體表面沉積一定厚度的純Ni層,然後在純Ni層上沉積MCrAlY塗層(M=Co或Ni)。
全文摘要
一種提高鈦合金基體表覆MCrAlY塗層壽命的方法,採用PVD技術,首先在鈦合金基體表面沉積一定厚度的純Ni層,然後在純Ni層上沉積MCrAlY塗層(M=Co或Ni)。綜上所述,本發明的方法的優點是採用PVD法在鈦合金基體與表覆MCrAlY塗層(M=Co或Ni)之間沉積純Ni過渡層,可以有效地抑制、延緩鈦合金基體與MCrAlY塗層結合面上TiCr
文檔編號C23C14/14GK1584106SQ20041002328
公開日2005年2月23日 申請日期2004年6月7日 優先權日2004年6月7日
發明者陳力學 申請人:陳力學