专利名称:钼或钼合金抗氧化涂层的渗制方法及其产品的制作方法
一种防护钼或钼合金高温氧化的涂层渗制工艺。
一般，钼或钼合金的高温抗氧化涂层的渗制均采用包渗法或料浆包渗法，通过固相扩散形成防护涂层。见G.M.Pound等著的“高温抗氧化涂层”(High Temperature Oxidation-Resistant Coatings)一书。包渗法，是将被渗制的钼零件埋入装有金属料粉的料盒中在982～1200℃的高温下经历12～24小时，甚至更长的时间多次热处理，在钼零件表面和金属料粉之间产生固相扩散而形成涂层。料浆包渗法也只是在零件埋入料盒前，在零件表面上先涂一层料浆，而其他工艺和包渗法相同。可见，这两种工艺都比较复杂，且需要有庞大的料盒和大量的料粉，以便将零件埋在其中，这两种方法渗制的时间都非常冗长、耗电大、成本高。而且对于形状复杂的大部件，涂层厚度的均匀性不易保证，抗氧化性能不稳定。
本发明的目的是研究一种工艺简单、操作容易、成本低廉，高温下抗氧化性能好的钼或钼合金渗制涂层的方法，以克服已有技术的不足。
本方法的主要步骤是首先，配制涂料。
1＃涂料成份和重量配比是料粉100克。含有硅粉 40～90%铬粉 5～30%铁粉 5～30%硝基清漆10～30克醋酸乙酯100～150毫升
2＃涂料成份和重量配比是料粉100克。含有硅粉 40～60%铬粉 20～30%钒粉 20～30%硝基清漆10～30克醋酸乙酯100～150毫升3＃涂料成份和重量配比是料粉100克。含有硅粉 60～80%铬粉 20～30%钛粉 5～10%硝基清漆10～30克醋酸乙酯100～150毫升以上三种涂料料粉的制备也可以采用将上述料粉中的金属按比例预制成合金，然后制成粉末。各种粉末或金属的纯度应高于99.9%。金属或合金粉末颗粒度应＜300目。配制涂料时各成份应充分混合。
然后，用喷轮在0.6～1atm的喷出压力下将上述涂料之一喷涂到零件表面上。
第三、放入烘箱中烘干。温度为100～120℃，保温时间为1小时。
第四、从烘箱中取出零件，放入真空度为10-3-10-4毫米汞柱的高温真空炉内进行高温热处理，炉内可以通入惰性气体，如氩气，炉温应控制在接近或高于料粉中金属的共熔点，一般在1300～1550℃，保温时间为3～30分钟。
第五、随炉自然冷却后，渗制完成。
这种渗制涂层的方法，由于涂料呈熔融状态，与基体产生液-固相扩散形成涂层，和固-固相扩散相比，涂层的可靠性和稳定性大大提高，抗氧化性能好。用这种方法渗制的涂层可以应用于温度高达1600℃的各种钼或钼合金的电极、测温管、坩埚及其他钼或钼合金制品。这种渗制涂层的方法也可用于铌或铌合金、不锈钢或高温合金。
图1、图2是渗制涂层后的钼电极或钼合金电极。
图3、图4是图1、图2的剖面图。〔1〕、〔3〕为涂层，〔2〕、〔4〕是钼电极基体或钼合金电极基体。
实施例钼试片抗氧化涂层的渗制。
(1)将纯度为99.9%，颗粒度＜300目的90克硅粉、5克铬粉、5克铁粉放入球磨筒内混合均匀。
(2)将100克上述料粉与20克硝基清漆，120毫升醋酸乙酯混合均匀制得料浆。
(3)用喷抡在0.6～1atm下将料浆均匀喷在钼试片上。
(4)将喷好的钼试片放在烘箱内在100+20℃的温度下烘干1小时。
(5)将烘好的试片放入真空高温炉内，使炉温从室温升至1300℃然后保温30分钟。
(6)随炉自然冷却后，渗制完成。
经过以上渗制涂层的钼试片进行了下列试验。试验一钼在空气中高温抗氧化性能试验。
将渗有涂层的钼试片夹在两个电极之间，在空气中通电，使试片氧化试验温度达1200～1700℃。表一为钼防护涂层的高温抗氧化性能。
表一
试验二钼防护涂层在玻璃液中的抗氧化试验。
将渗有涂层的钼试片分别放入装有各种玻璃原料的刚玉坩埚内加热至1500℃使玻璃熔化，保温48小时，待冷却后取出包有玻璃的试片，然后打掉试片上的玻璃，检查试片表面的涂层，可见涂层的光泽不变，表面完整无损。说明本涂层有抗玻璃浸蚀的能力，因此，这种涂层可用于玻璃熔化池中各种钼部件的抗氧化防护。
表二为钼防护涂层在玻璃液中的抗浸蚀性能。
表二
权利要求
1.一种钼或钼合金涂层的渗制方法。本发明的特征在于该方法包括有下列步骤(1)按下列成份和重量配比配制涂料。料粉100克。含有硅粉 40～90%铬粉 5～30%铁粉 5～30%料粉也可以按以上成份和配比制成预合金，然后磨成粉末。硝基清漆10～30克醋酸乙酯100～150毫升(2)在0.6～1atm的喷出压力下将上述涂料喷涂到零件表面上。(3)放入烘箱中烘干。(4)再放入真空度为10-3～10-4毫米汞柱的高温真空炉内进行高温热处理，炉温应控制在按近或高于料粉中共熔点的温度。保温3～30分钟。(5)随炉自然冷却后，渗制完成。
2.一种钼或钼合金涂层的渗制方法。本发明的特征在于该方法包括有下列步骤(1)按下列成份和重量配比配制涂料。料粉100克。含有硅粉 40～60%铬粉 20～30%钒粉 20～30%料粉也可以按以上成份和配比制成预合金，然后磨成粉末。硝基清漆10～30克醋酸乙酯100～150毫升(2)～(5)与权利要求
1中相同。
3.一种钼或钼合金涂层的渗制方法。本发明的特征在于该方法包括有下列步骤(1)按下列成份和重量配比配制涂料。料粉100克。含有硅粉 60～80%铬粉 20～30%钛粉 5～10%料粉也可以按以上成份和配比制成预合金，然后磨成粉末。硝基清漆10～30克醋酸乙酯100～150毫升。(2)～(5)与权利要求
1中相同。
4.按照权利要求
1、2或3的钼或钼合金的渗制方法。其特征在于高温真空热处理的温度为1300～1550℃。
5.按照权利要求
1、2、3或4的钼或钼合金的渗制方法。其特征在于烘箱干燥的温度为100～120℃，保温时间为1小时。
6.按照权利要求
1、2、3、4或5的渗制方法，其特征在于高温真空热处理炉内通入惰性气体。
7.一种玻璃生产中使用的圆棒形钼或钼合金电极，其特征在于表面渗制有1＃涂料。
8.一种玻璃生产中使用的板形钼电极或钼合金电极，其特征在于表面渗制有1＃涂料。
专利摘要
一种用于钼或钼合金的抗氧化涂层的渗制方法。它也可以用于铌或铌合金、不锈钢和高温合金。
文档编号C23C10/00GK86103384SQ86103384
公开日1987年11月18日 申请日期1986年5月16日
发明者张存默, 宋秀兰, 陈岗 申请人:北京材料工艺研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan