高结合强度抗高温氧化多孔MCrAlY可磨耗涂层及其制备方法与流程

文档序号:19311833发布日期:2019-12-03 23:35阅读:来源:国知局

技术特征:

1.高结合强度抗高温氧化多孔mcraly可磨耗涂层,所述可磨耗涂层包括底层和多孔mcraly面层,其特征在于,所述底层孔隙率不大于2%,厚度0.05~0.3mm;所述多孔mcraly面层孔隙率为20%~60%,厚度0.5~5mm;所述可磨耗涂层1000℃抗氧化时间在2500h以上,结合强度在20mpa以上,硬度在85hr15y以下。

2.高结合强度抗高温氧化多孔mcraly可磨耗涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)制备mcraly/造孔剂复合粉末;

(2)在基体表面制备底层;

(3)在底层上热喷涂步骤(1)制备的mcraly/造孔剂复合粉末,制备mcraly面层;

(4)将步骤(3)得到的面层在大气条件下中温热处理去除造孔剂,得到多孔mcraly面层;

(5)将步骤(4)得到的多孔mcraly面层在真空条件下高温热处理,得到高结合强度抗高温氧化多孔mcraly可磨耗涂层。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述造孔剂为聚苯酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯等的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述mcraly/造孔剂复合粉末由mcraly合金粉末与造孔剂通过机械混合制备而成。

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述mcraly/造孔剂复合粉末由mcraly合金粉末与造孔剂通过粘结剂复合而成,造孔剂在复合粉末中的重量占比为6%~20%,粘结剂在复合粉末中的重量占比为2%~10%,其余为mcraly。

6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述大气条件下中温热处理条件为:温度400~550℃,时间4~10h,升温速率5~10℃/min,随炉冷却。

7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)所述真空条件下高温热处理条件为:温度900~1100℃,保温时间为1.5~5h,压力0.001~0.5pa,升温速率8~15℃/min,随炉冷却或在温度低于500℃后惰气强制冷却。

8.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述底层是指具备900℃以上完全抗氧化性的mcraly、alsiy或ptal底层,制备工艺是低压等离子喷涂、超音速火焰喷涂、磁控溅射、eb-pvd、电镀或固相渗。

9.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述底层孔隙率不大于2%,厚度0.05~0.3mm;所述面层孔隙率为20%~60%,厚度0.5~5mm。

10.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述热喷涂为大气等离子喷涂。


技术总结
本发明公开了一种高结合强度抗高温氧化多孔MCrAlY可磨耗涂层及其制备方法,属于燃气轮机技术领域。制备方法包括以下步骤:制备MCrAlY/造孔剂复合粉末;制备底层;在底层上热喷涂MCrAlY/造孔剂复合粉末,制备MCrAlY面层;在大气条件下中温热处理去除造孔剂,得到多孔MCrAlY面层;在真空条件下高温热处理,得到多孔MCrAlY可磨耗涂层。涂层孔隙率20%~60%,硬度低于85HR15Y,结合强度高于20MPa,是现有技术的2.5倍以上;1000℃抗氧化寿命大于2500h,是现有技术的2.7倍以上。本发明在航空发动机、地面燃气轮机和船用燃气轮机的高压涡轮叶尖气路封严中有广泛用途。

技术研发人员:于月光;刘建明;沈婕;章德铭;刘通;黄凌峰;候伟骜;卢晓亮;王帅;郭丹
受保护的技术使用者:北京矿冶科技集团有限公司;北矿新材科技有限公司
技术研发日:2019.10.16
技术公布日:2019.12.03
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