[发明专利]Zr，Ti，Al多元改性硅化物渗层的两步法制备方法

摘要

本发明涉及一种Zr，Ti，Al多元改性硅化物渗层的两步法制备方法，首先通过合金靶的成分控制优化改性元素的种类及含量，其次通过控制磁控溅射Ti‑Al‑Nb‑Zr合金膜的沉积厚度及扩散渗工艺参数，实现在Nb基超高温合金表面制备出Zr，Ti，Al改性元素含量可控、合金膜厚度可控、涂层厚度可控、组织致密的多元改性硅化物渗层。该技术具有工艺简单、操作方便、成本低廉、便于实现渗层优化等优势，适于推广和应用。

主权项

1.一种采用两步法在Nb基超高温合金表面制备Zr，Ti，Al多元改性硅化物渗层的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：采用水冷铜坩埚高频感应熔炼法制备Ti‑Al‑Nb‑Zr合金，然后用线切割方法制备出适用于磁控溅射的靶材；步骤2：采用磁控溅射法在Nb基超高温合金表面沉积Ti‑Al‑Nb‑Zr合金膜，为待渗材料；所述膜厚度为1～30μm；步骤3：按质量百分比将5～30％的Si粉、0.5～5％的Y2O3粉、3～10％的NaF粉和余量为填充剂的Al2O3粉配置渗剂，并将渗剂和磨球混合，在球磨机中混合均匀；所述各组分的质量百分比之和为100％；所述球磨机转速为400r/min，球磨时间为4h；步骤4：将步骤2的待渗材料埋入装有渗剂的Al2O3坩埚中并压实，待渗材料表面所覆盖的渗剂厚度不少于10mm；将坩埚加盖并采用硅溶胶和Al2O3粉调配成的料浆进行密封，然后置于高温高真空可控气氛扩散渗炉中，在900～1400℃、Ar保护气氛下、热处理0.5～10h，得到Zr，Ti，Al多元改性硅化物渗层。