一种应用于高温大气环境的改性镍基高温合金IN625涂层的制备方法

文档序号:32313053发布日期:2022-11-23 13:30阅读:92来源:国知局
一种应用于高温大气环境的改性镍基高温合金IN625涂层的制备方法
一种应用于高温大气环境的改性镍基高温合金in625涂层的制备方法
技术领域
1.本发涉及耐高温腐蚀合金设计与性能测试的领域,适用于高温器件内壁耐热涂层的设计,涉及一种应用于高温大气环境的改性镍基高温合金in625涂层。


背景技术:

2.良好的高温合金材料能够提高发动机等高温零部件的性能,随着工业化发展,在高温下的使用工件逐渐增多,使用温度逐渐升高。为了提高结构材料在高温环境下的耐蚀性,人们尝试了各种方法。而镍基高温合金是设计在高温氧化环境下的高应力条件下工作的。在这些合金中,通过成分调控和热处理可以获得最佳的材料性能,并且通过形成表面氧化物来提供氧化保护。镍基材料通常价格较贵,为降低成本、扩大该领域可选材料的范围,本发明提出一种应用于高温大气环境的改性镍基高温合金in625涂层的制备方法


技术实现要素:

3.为了克服上述现有技术的不足,本发明提供了一种应用于高温大气环境的改性镍基高温合金in625涂层的制备方法。以in625合金粉末和镍包铝合金粉末为初始原料,采用等离子堆焊技术,制备改性in625合金,并考察其在模拟高温大气气氛中的耐氧化行为,旨在获得具有较高性价比的耐高温合金涂层。
4.一种应用于高温大气环境的改性镍基高温合金in625涂层,其特征在于:以in625合金粉末和镍包铝粉末为原料,采用等离子堆焊技术,制备镍基高温合金in625涂层。
5.一种应用于高高温大气环境的改性镍基高温合金in625涂层,其所需粉末的化学成分为:
[0006][0007]
一种应用于高温大气环境的改性镍基高温合金in625涂层,其特征在于,包括以下步骤:
[0008]
s1:球磨混合in625合金粉末和镍包铝合金粉末;
[0009]
s2:将nial粉末按照重量比例添加后,配入in625粉末进行球磨混合1h,取出被混合粉末。按比例混合成的合金粉末放入送粉罐中,进行等离子堆焊,获得改性后的in625合金涂层。
[0010]
混合合金粉末,实际组分重量比为:
[0011]
nicrmonbfealtic
65.1717.836.792.763.463.480.240.049
[0012]
混合合金粉末中还含有少量si及mn。
[0013]
s2中,等离子堆焊机使用的参数为保护气流量15l/min,送粉气流量2l/min,送粉气转速9,焊接电流95a。
[0014]
一种应用于高温大气环境的改性镍基高温合金in625涂层的应用:
[0015]
镍基高温合金in625涂层具有制备低成本、高耐蚀的特性,能够应用于各种高温零件内壁。
[0016]
与现有技术相比,本发明的有益效果是:目前采用堆焊技术制备镍基涂层,取得一定的耐氧化性能,但是成本较高。本发明旨在采用添加低成本的镍包铝粉末,制备改性镍基高温合金in625涂层,将其作为该环境中可选择使用的合金材料。
附图说明
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图1为技术路线流程图;
[0018]
图2为合金金相显微图片;
[0019]
图3为合金1000℃、100h高温氧化动力学曲线;
[0020]
图4为高温氧化后合金表面x射线衍射谱a:in625 b:改性in625;
[0021]
图5为in625在1000℃经100h高温氧化后截面形貌;
[0022]
图6为改性in625在1000℃经100h高温氧化后截面形貌
具体实施方式
[0023]
下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。
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实施例1
[0025]
首先,改性in625合金粉末的制备:in625合金粉末与ni80al20以84:16重量进行掺杂,配入物料进行球磨混合1h,取出被混合粉末.
[0026]
其次,等离子堆焊技术制备改性in625合金涂层:将改性in625合金涂层切块,对合金进行退火、线切割、磨抛处理,并进行金相、xrd、sem/eds等检测,以确定合金的组织、组成、形貌等特征。
[0027]
高温氧化实验:
[0028]
对样品进行称重,游标卡尺测量精确尺寸。在大气气氛中,进行1000℃下的高温氧化实验。试样放入坩埚,炉内以5℃/min速率升温至1000℃,保温10h,样品随炉冷却后取出称重,重复该操作至氧化100h结束,获得氧化动力学曲线。
[0029]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征:
1.一种应用于高温大气环境的改性镍基高温合金in625涂层,其特征在于:所述涂层以in625合金粉末和镍包铝粉末为原料,采用等离子堆焊技术,制备镍基高温合金in625涂层。2.根据权利要求1所述的一种应用于高温大气环境的改性镍基高温合金in625涂层,其化学成分为:所述in625中cr21.23%、mo8.08%、fe4.12%、nb3.29%、al0.34%、ti0.29%、si0.23%、mn0.24%、c0.059%、余量为ni;所述镍包铝粉末,al20%、ni80%。3.一种制备权利要求1-2任一项所述的应用于高温大气环境的改性镍基高温合金in625涂层的方法,其特征在于,包括以下步骤:s1:球磨混合in625合金粉末和镍包铝合金粉末;s2:将按比例混合成的合金粉末放入送粉罐中,进行等离子堆焊,获得改性后的in625合金涂层。4.根据权利要求3所述的一种应用于高温大气环境的改性镍基高温合金in625涂层的制备方法,其特征在于:将nial粉末按照重量比例添加后,配入in625粉末进行球磨混合1h,取出被混合粉末。5.根据权利要求3所述的一种应用于高温大气环境的改性镍基高温合金in625涂层的制备方法,其特征在于:混合合金粉末中ni、cr、mo、fe、al、ti及c的占比为:ni65.17%、cr17.83%、mo6.79%、fe3.46%、nb2.76%、al3.48%、ti0.24%、c0.049%。6.根据权利要求1所述的一种应用于高温大气环境的改性镍基高温合金in625涂层,其特征在于:镍基高温合金in625涂层应用于高温零件内壁。

技术总结
本发明公开了一种应用于高温大气环境的改性镍基高温合金IN625涂层的制备方法,以In625合金粉末和镍包铝粉末为原料,采用等离子堆焊技术,制备镍基高温合金IN625涂层。本发明镍基高温合金IN625涂层合金化程度较高在原有基础上提高了了镍铝成分的比例。XRD及SEM结果分析表明,经此种工艺后,获得均匀的单γ相的显微组织。在大气环境中,经1000℃、100小时的高温氧化实验,结果分析表明,提高镍铝比例后具有较好的耐高温氧化性能。后具有较好的耐高温氧化性能。后具有较好的耐高温氧化性能。


技术研发人员:彭文屹
受保护的技术使用者:南昌大学
技术研发日:2022.07.21
技术公布日:2022/11/22
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