[发明专利]电子束物理气相沉积与熨压组合改善镍基高温合金涂层表面完整性的方法

摘要

本发明公开了一种电子束物理气相沉积与熨压组合改善镍基高温合金涂层表面完整性的方法，该方法通过电子束物理气相沉积工艺在基体上制得涂层，然后通过熨压工艺对涂层表面进行降低粗糙度，提高表面致密度，减少气孔率的处理。经本发明方法制得的镍基高温合金涂层的抗氧化性明显提高。

主权项

一种电子束物理气相沉积与熨压组合改善镍基高温合金涂层表面完整性的方法，其特征在于包括有下列步骤：第一步：选取试样第二步：制备涂层材料料棒按比例称取镍钴铬铝钇(Ni，Co，Cr，Al，Y)合金元素，熔炼温度1600℃～1800℃，经熔炼制得电子束物理气相沉积用涂层材料金属料棒；在本发明中，涂层成分为18～22wt％的钴、19～25wt％的铬、6～8wt％的铝、0.07～1.0wt％的钇以及余量的镍；第三步：采用电子束物理气相沉积设备制备涂层：①将上述制得的料棒放入电子束物理气相沉积设备中的坩埚2内，并将镍基高温合金基体安装于基板10上；②抽真空至所需真空度～10‑3Pa；③设定旋转基板架7的旋转速度10～20rpm；采用电子束加热基板10至600～900℃，电子束电压17～19kV；④沉积涂层：预蒸发涂层材料料棒，并调节电子束流1.4～1.8A，料棒上升速率0.8～1.0mm/min，沉积速率1.5～2.0μm/min；拉开挡板6，蒸发沉积涂层开始，沉积完成后闭合挡板6，取出，得到待处理第一试样；第四步：一次热处理将待处理第一试样放入真空热处理炉内，在热处理温度1000℃～1100℃下进行真空热处理2～6h后，得到待处理第二试样；第五步：熨压表面处理将待处理第二试样装卡在数控机床的机床夹具上；调节熨压压头与所述待处理第二试样接触，且熨压加工面为待处理第二试样的表面；调节数控机床的主轴转速v为1000～3000r/min，进给量f为5～20μm/r；调节熨压压头在进给方向上的熨压深度ap为5～30μm；调节熨压过程中的弹性熨压力F为5～15N；调节加工时弹性成型控制系统中弹簧刚度0.3～1N/mm，预压力20～60N；经熨压加工处理后得到待处理第三试样；第六步：二次热处理将待处理第三试样放入真空热处理炉内，在热处理温度1000℃～1100℃下进行真空热处理2～6h后，得到镍基高温合金涂层。