[发明专利]一种汽轮机叶片材料表面多层抗点蚀涂层的制备方法

摘要

本发明涉及一种汽轮机叶片材料表面多层抗点蚀涂层的制备方法，技术特征在于：以纯Ti作为过渡层，TiN作为中间层，表面层由TiAlN层组成；涂层的制备方法包括：工件表面清洗、离子轰击清洗、制备过渡层、制备中间层和制备表层TiAlN层。本发明中涉及的涂层采用带有磁过滤的电弧离子镀设备制备，靶材为纯Ti靶和纯Al靶，工作气体采用氩气，反应气体采用氮气。本发明涂层的显微硬度为1800～2500HV0.1，涂层表面光滑致密、涂层均匀、大颗粒较少，涂层与基体结合力的临界载荷为15～20N，涂层与基体的结合力良好，涂层的厚度为2～3μm。

主权项

一种汽轮机叶片材料表面多层抗点蚀涂层的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1工件表面预处理：将超超临界汽轮机叶片工件置于盛有丙酮溶液中的超声清洗机中进行超声清洗20min，然后将清洗后的工件放入无水乙醇溶液中脱水处理后干燥；步骤2工件加热：将清洗后的工件放入带有磁过滤的电弧离子镀膜机中圆柱形工件杆上，工件表面与圆柱形真空室的内壁平行；将镀膜机炉体真空室抽真空到＜6.0×10‑3Pa后，开启加热器，将真空室温度加热到450℃后进行保温，保温时间为10min；步骤3工件表面清洗：通入Ar气使镀膜机真空室真空度为8～10×10‑1Pa，开启偏压电源，使用的脉冲偏压的幅值和占空比分别为800～1000V和60％～70％；然后开启Ti靶并开启磁过滤，调节磁过滤线圈电流为10～20A，Ti靶电流为80～100A，清洗时间为10min；工件架转速为3～6转/min；所述Ti靶为独立的纯Ti靶；步骤4制备过渡层：保持步骤4中Ti靶电流以及磁过滤线圈电流不变，调节脉冲偏压幅值和占空比分别为400V和50％，调节Ar气流量使真空室内真空度为3×10‑1Pa～5×10‑1Pa，进行纯金属Ti过渡层的沉积，沉积时间为30min，沉积温度为450℃；步骤5中间层制备：保持步骤5中Ar气流量、Ti靶电流、磁过滤线圈电流、偏压幅值及占空比不变，开启N2质量流量计使炉体真空度变为5～8×10‑1Pa，沉积时间为30min，沉积温度为450℃；步骤6表面层制备：在步骤6的基础上进行表面TiAlN层的沉积，开启Al靶并调节其电流为70～90A，沉积时间为60min，沉积温度为450℃，待冷却后在汽轮机叶片表面得到多层抗点蚀涂层；所述Al靶为纯Al靶。