[发明专利]一种耐高温紧固件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种耐高温紧固件及其制造方法，包括紧固件本体和耐高温涂层，所述紧固件本体，由以下重量份的成分组成：Ni 60‑65份、Cr 10.2‑13.5份；Ti 1.9‑2.4份；Al 2.2‑3.0份；W 5.2‑8.1份；Mo 2.5‑3.6份；Co 5.2‑5.8份；Nb 0.6‑0.9份；Nd 1.7‑2.2份；La 0.01‑0.05份；Re 5‑8份；C 0.3‑0.5份和其它不可避免的杂质；所述耐高温涂层，由以下重量份的成分组成：改性氮化硅30‑50份、二氧化硅10‑20份、氧化锆10‑20份、氧化铈5‑10份、氧化铝5‑10份、硅酸钠1‑5份、二氧化钛5‑10份。本发明提供的耐高温紧固件，通过在紧固件表面涂覆抗氧化、耐高温涂层，能够紧固件在高温环境中保持高强度以及耐蠕变、疲劳性能。

技术领域

本发明属于紧固件技术领域，具体涉及一种耐高温紧固件及其制造方法。

背景技术

航天、航空飞行器发动机、结构件以及控制调控功能单元需要多种不同规格的紧固件。这些紧固件工作时会暴漏在高温有氧环境下，因此要求具备密度低、力学性能和抗氧化能力好等性能特点。随着飞行器飞行速度的不断提升，对紧固件工作温度的要求也不断提高。新型飞行器对紧固件工作温度的要求已达到了1200.1600℃。除此之外，其他行业如钢铁、玻纤、化工等涉及高温作业环境的行业也迫切需求更高工作温度的紧固件。

近几年来，高温结构材料有了很大发展，但改善材料的抗高温氧化性仅仅从材料本身考虑是不够的。实践证明，高温材料本身要做到既有好的高温强度，又具备优良的抗氧化、抗腐蚀性能十分困难。然而，不论是研制还是使用高温涂层，其经费都比高温材料低得多。

目前国内外耐高温、抗氧化紧固件主要采用铁、钴、镍基高温合金或复合材料。复合材料由于自身特性限制，更适于制备尺寸较大的零部件，加工紧固件难度很高。此外，可供选择的高温紧固件还有陶瓷和贵金属紧固件。陶瓷具有良好的耐温性和抗氧化性，但加工性能差，制备紧固件难度非常大，而且由于脆性大，抗剪切强度不足等因素限制，只能应用在极特殊的环境下。贵金属抗氧化性能较好，但高温强度不足，且成本过于昂贵。这两种紧固件的制备和应用都存在很大的限制和难度。

文献“专利申请号是200810150372.7的中国发明专利”公开了一种碳/碳化硅复合材料表面耐高温涂层的制备方法，该方法是在碳/ 碳化硅复合材料表面制备ZrC高温抗氧化涂层，工艺较简单，耐高温性能好，所制备的涂层厚度可控制。但是，文献所提供的防氧化涂层的存在一个严重的缺陷是涂层与基体的热膨胀系数不匹配，涂层结合强度较弱，在高速气流冲刷环境下，容易脱落，无法实现对基体的有效保护，致使C/SiC复合材料使用性能严重下降。

综上，可以发现由于可加工性、工作温度、高温强度、价格等因素的共同影响，国内目前缺乏可以在高温环境下使用的紧固件。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐高温紧固件及其制造方法，通过在紧固件表面涂覆抗氧化、耐高温涂层，能够紧固件在高温环境中保持高强度以及耐蠕变、疲劳性能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种耐高温紧固件，包括紧固件本体和耐高温涂层，所述紧固件本体，由以下重量份的成分制成：Ni 60-65份、Cr 10.2.13.5份； Ti 1.9-2.4份；Al 2.2-3.0份；W 5.2-8.1份；Mo 2.5-3.6份；Co 5.2-5.8 份；Nb 0.6-0.9份；Nd 1.7-2.2份；La 0.01.0.05份；Re 5-8份；C 0.3.0.5 份和其它不可避免的杂质；

所述耐高温涂层，由以下重量份的成分制成：改性氮化硅30.50 份、二氧化硅10-20份、氧化锆10-20份、氧化铈5.10份、氧化铝 5.10份、硅酸钠1.5份、二氧化钛5.10份、氧化钙3.6份。