专利名称：一种定量评价机械合金化制备NiCrAlY合金粉末合金化程度的方法
技术领域：
本发明涉及一种定量评价机械合金化制备NiCrAH合金粉末合金化程度的方法，属于材料科学与技术领域。
背景技术：
NiCrAlY合金粉末通常采用等离子喷涂的方法在高温合金表面制备成热障涂层的粘结层或单独使用的高温防护涂层，大大提高零部件的抗高温氧化性能。但是，等离子喷涂制备的涂层存在孔隙率高、易开裂、与基材呈结合力差的机械性结合等缺点。激光熔覆技术具有能量密度高、加工区域可选可控、基材热影响区与热变形小、涂层显微组织细小与致密以及与基材呈结合强调高的冶金结合等优点，在制备抗高温防护涂层等方面具有广阔的应用前景。但是，目前采用激光熔覆技术制备NiCrAH涂层所用的熔覆粉末，通常是从市场上直接购买的适合于等离子喷涂用的NiCrAH合金粉末，这种NiCrAH合金粉末并不适合于具有快速加热与快速凝固特征的激光熔覆技术，导致制备的NiCrAlY涂层极易开裂、抗高温氧化性能有待进一步提高等问题。机械合金化技术是一种将不同的混合粉末在高能球磨机中球磨，制备均匀粉末混合物或化合物的固态粉末加工技术，这为制备适合于激光熔覆工艺特征的专用NiCrAH合金粉末提供了一种有效的方法。但是，目前还没有一种方法能够定量评价机械合金制备NiCrAH合金粉末的合金化程度，导致不能有效建立合金化程度与NiCrAH涂层显微结构、抗高温氧化性能之间的定量关系。
发明内容
本发明的目的在于 提供一种定量评价机械合金化制备NiCrAH合金粉末合金化程度的方法。本发明是这样来实现的，其方法与步骤为:
(1)将NiCr合金粉末、纯Al粉末与Y2O3粉末进行机械搅拌混合均匀，形成机械搅拌式复合粉末，采用差热分析法测量机械搅拌式复合粉末在27 1280°C温度下的差热分析曲线，并测量温度在60(T70(TC范围内的吸热峰面积为Stl ；
(2)将NiCr合金粉末、纯Al粉末与Y2O3粉末在高能球磨机上混合均匀，形成机械合金化式NiCrAH合金粉末，采用差热分析法测量机械合金化式NiCrAH合金粉末在27 1280°C温度下的差热分析曲线，并测量温度在60(T70(TC范围内的吸热峰面积为S1 ；
(3)评价机械合金化制备NiCrAH合金粉末合金化程度的公式为。本发明所述的NiCr合金粉末的化学成分的质量百分比为:Ni 70 80%、Cr3(Γ20%，纯Al粉末在机械搅拌式复合粉末或在机械合金化式NiCrAH合金粉末中的质量百分含量为5 30%，机械搅拌式复合粉末或机械合金化式NiCrA；LY合金粉末的粒径为30 60 μ mD本发明在进行所述的步骤(2)时，NiCr合金粉末、纯Al粉末与Y2O3粉末的化学成分及质量百分比与步骤(I)所使用的NiCr合金粉末、纯Al粉末与Y2O3粉末的化学成分及在机械合金化式NiCrAH合金粉末中的质量百分含量与步骤(I)所使用的NiCr合金粉末、纯Al粉末与Y2O3粉末的化学成分及在机械搅拌式复合粉末中的质量百分含量相同。本发明的优点是:能够有效、快速地定量评价机械合金化制备NiCrAH合金粉末的合金化程度，从而建立合金化程度与激光熔覆NiCrAH涂层显微结构、抗高温氧化性能之间的定量关系，这对优化机械合金制备NiCrAH合金粉末的化学成分与工艺参数，控制激光熔覆NiCrAH涂层的显微结构与性能具有十分重要的理论意义与应用价值。
具体实施例方式实施例1
(O将化学成分为Ni20Cr合金粉末、纯Al粉末与Y2O3粉末进行机械搅拌混合均匀，形成机械搅拌式复合粉末，其中，纯Al粉在机械式复合粉末中的质量百分含量为5%，采用差热分析法测量机械搅拌式复合粉末在27 1280°C温度下的差热分析曲线，并测量温度在60(Γ700 范围内的吸热峰面积为S。= 30.1 μ V.s/mg ；
(2)将化学成分为Ni20Cr合金粉末、纯Al粉末与Y2O3粉末在高能球磨机上混合均匀，形成机械合金化式NiCrAH合金粉末，其中，纯Al粉在机械合金化式NiCrAH合金粉末中的质量百分含量为5%，采用差热分析法测量机械合金化式NiCrAH合金粉末在27 1280°C温度下的差热分析曲线，并测量温度在60(T70(TC范围内的吸热峰面积为S1 = 0.18 μ V -s/mg ；
(3)机械合金化制备NiCrAH合金粉 末的合金化程度为
S-S
D = J—^ xlOQo-t =99.4%。
S 实施例2
(O将化学成分为Ni25Cr合金粉末、纯Al粉末与Y2O3粉末进行机械搅拌混合均匀，形成机械搅拌式复合粉末，其中，纯Al粉在机械式复合粉末中的质量百分含量为15%，采用差热分析法测量机械搅拌式复合粉末在27 1280°C温度下的差热分析曲线，并测量温度在600 700。。范围内的吸热峰面积为S0 = 38.6 μ V.s/mg ；
(2)将化学成分为Ni25Cr合金粉末、纯Al粉末与Y2O3粉末在高能球磨机上混合均匀，形成机械合金化式NiCrAH合金粉末，其中，纯Al粉在机械合金化式NiCrAH合金粉末中的质量百分含量为15%，采用差热分析法测量机械合金化式NiCrAH合金粉末在27 1280°C温度下的差热分析曲线，并测量温度在60(T70(TC范围内的吸热峰面积为S1 = 3.58 μ V -s/mg ；
(3)机械合金化制备NiCrAH合金粉末的合金化程度为=90.73%。实施例3
(O将化学成分为Ni30Cr合金粉末、纯Al粉末与Y2O3粉末进行机械搅拌混合均匀，形成机械搅拌式复合粉末，其中，纯Al粉在机械式复合粉末中的质量百分含量为25%，采用差热分析法测量机械搅拌式复合粉末在27 1280°C温度下的差热分析曲线，并测量温度在60(T700°C范围内的吸热峰面积为S。= 43.7 μ V.s/mg ；
(2)将化学成分为Ni30Cr合金粉末、纯Al粉末与Y2O3粉末在高能球磨机上混合均匀，形成机械合金化式NiCrAH合金粉末，其中，纯Al粉在机械合金化式NiCrAH合金粉末中的质量百分含量为25%，采用差热分析法测量机械合金化式NiCrAH合金粉末在27 1280°C温度下的差热分析曲线，并测量温度在60(T70(TC范围内的吸热峰面积为S1 = 7.25 μ V -s/mg ；
(3)机械合金化制备NiCrAH合金粉末的合金化程度为
权利要求
1.一种定量评价机械合金化制备NiCrAH合金粉末合金化程度的方法，其特征是方法与步骤为: (1)将NiCr合金粉末、纯Al粉末与Y2O3粉末进行机械搅拌混合均匀，形成机械搅拌式复合粉末，采用差热分析法测量机械搅拌式复合粉末在27 1280°C温度下的差热分析曲线，并测量温度在60(T70(TC范围内的吸热峰面积为Stl ； (2)将NiCr合金粉末、纯Al粉末与Y2O3粉末在高能球磨机上混合均匀，形成机械合金化式NiCrAH合金粉末，采用差热分析法测量机械合金化式NiCrAH合金粉末在27 1280°C温度下的差热分析曲线，并测量温度在60(T70(TC范围内的吸热峰面积为S1 ； (3)评价机械合金化制备NiCrAH合金粉末合金化程度的公式为J = XiOQop。
2.根据权利要求1所述的一种定量评价机械合金化制备NiCrAH合金粉末合金化程度的方法，其特征在于所述的NiCr合金粉末的化学成分的质量百分比为:Ni 7(Γ80%、Cr 3(Γ20%，纯Al粉末在机械搅拌式复合粉末或在机械合金化式NiCrAH合金粉末中的质量百分含量为5 30%，机械搅拌式复合粉末或机械合金化式NiCrA；LY合金粉末的粒径为30 60 μ mD
3.根据权利要求1所述的一种定量评价机械合金化制备NiCrAH合金粉末合金化程度的方法，其特征在于进行所述的步骤(2)时，NiCr合金粉末、纯Al粉末与Y2O3粉末的化学成分及在机械合金化式NiCrAH合金粉末中的质量百分含量与步骤(I)所使用的NiCr合金粉末、纯Al粉末与Y2O3粉末的化学成分及在机械搅拌式复合粉末中的质量百分含量相同。
全文摘要
本发明公开了一种定量评价机械合金化制备NiCrAlY合金粉末合金化程度的方法将NiCr合金粉末、纯Al粉末与Y2O3粉末进行机械搅拌混合均匀形成机械搅拌式复合粉末，测量该复合粉末的差热分析曲线，计算吸热温度范围内的吸热峰面积为S0；计算吸热温度范围内的吸热峰面积为S1；评价机械合金化制备NiCrAlY合金粉末合金化程度的公式为。该方法能够有效、快速地定量评价机械合金化制备NiCrAlY合金粉末的合金化程度，这对优化机械合金制备NiCrAlY合金粉末的化学成分与工艺参数，控制激光熔覆NiCrAlY涂层的显微结构与性能具有十分重要的理论意义与应用价值。
文档编号G01N25/20GK103207208SQ201310164569
公开日2013年7月17日 申请日期2013年5月8日 优先权日2013年5月8日
发明者周圣丰, 戴晓琴, 张天佑, 吴超 申请人:南昌航空大学