[发明专利]一种镍铝合金涂层及其制备镍铝合金涂层的方法

说明书

本发明公开了一种镍铝合金涂层，包括NiAl相晶粒、Ni₂Al₃相晶粒、AlCr沉积物、位错缠结、位错环、莫瑞条；所述的涂层由NiAl相晶粒和Ni₂Al₃相晶粒构成；NiAl相晶粒、Ni₂Al₃相晶粒晶界周边设置位错缠结；所述NiAl相周围的晶粒内部设置有析出相；多个析出相周边设置有位错环；相邻NiAl相晶界位置处有大量的莫瑞条。本发明的镍铝合金涂层采用等离子喷涂后进行激光强化处理，提高镍铝合金涂层的抗高温氧化能力。

技术领域

本发明涉及高温合金防护涂层领域，具体涉及一种镍铝合金涂层及其制备镍铝合金涂层的方法。

背景技术

粉末包埋法是将试样埋覆于粉末渗剂中，在规定的时间内进行热扩散处理来获得镍铝合金涂层的方法。固体粉末包埋法也称为包装法，是发展最早且应用最广泛的一种铝化物涂层制备方法。粉末包埋渗铝本质上属于化学气相渗铝，包埋渗剂中通常添加2％到5％的活化剂，活化剂在高温下易分解成卤化氢气体并与Al反应生成金属卤化物，这些金属卤化物呈气态并吸附在试样表层释放出活性Al原子，从而产生镍铝合金涂层。固体粉末包埋渗有以下一些优点：设备要求简单，操作方便，适用于大多数机械零部件，制备出的镍铝合金涂层质量较好，是应用最广泛的方法。

为了进一步提高镍铝合金涂层的抗氧化能力，只靠普通的渗铝层来改善合金表面的氧化膜质量是远远不够的，因此需要对镍铝合金涂层进行改性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种镍铝合金涂层，提高镍铝合金涂层的抗高温氧化能力。

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：一种镍铝合金涂层，包括NiAl相晶粒、Ni₂Al₃相晶粒、AlCr沉积物、位错缠结、位错环、莫瑞条；所述的涂层由NiAl相晶粒、Ni₂Al₃相晶粒和AlCr沉积物构成；NiAl相晶粒、Ni₂Al₃相晶粒晶界周边设置位错缠结；所述NiAl相周围的晶粒内部设置有析出相；多个析出相周边设置有位错环；相邻NiAl相晶界位置处有若干莫瑞条。

进一步地，所述NiAl相晶粒的粒径在200nm-300nm；Ni₂Al₃相晶粒的粒径在48-52nm。

本发明的一种制备权利要求1所述的镍铝合金涂层的方法，包括如下步骤：

（1）将渗铝剂按比例充分混合均匀后与需要进行渗铝处理的镍基合金共置于密封的渗灌中，在真空下或惰性气体保护下加热进行渗铝处理；

（2）用清洗剂洗掉表面粘附的粉末，然后对渗铝后的表面进行打磨、抛光处理；

（3）对步骤（2）处理完的合金其进行激光冲击强化。

进一步地，所述在合金表面进行激光强化冲击，冲击功率是10kw，冲击次数为2-4次，光斑直径4mm，搭接率50%，采用铝箔为保护层，2mm层厚水为约束层。

进一步地，步骤（1）中渗铝剂按照重量百分比计包括如下组分：Cr 12wt.%、Pd 1.5wt.%、Al 24.5wt.%、NH₄Cl 3.2wt.%、AlCr合金粉18wt.%、Y₂O₃ 3.8wt.%、Al₂O₃余量。

本发明的有益效果：通过本发明的方法，镍铝合金涂层表面的氧化膜有细化作用，有助于抑制氧化膜和基体内部TCP的生长速度，延缓氧化物的相变时间，对于提高氧化膜的粘结强度具有较好的效果，因此激光冲击可以提高镍铝合金涂层的抗高温氧化能力。

附图说明