[发明专利]一种镍基合金紧固件用的抗高温粘结涂层及其制备方法

说明书

本发明涉及一种镍基合金紧固件用的抗高温粘结涂层及其制备方法。该粘结涂层覆盖在镍基合金紧固件的表面，所述抗高温粘结涂层包括中间层和润滑层，所述中间层为铝硅渗层，覆盖在所述镍基合金紧固件的表面，所述润滑层为氮化硼涂层，覆盖在所述铝硅渗层外。在镍基紧固件表面制备抗高温粘结涂层后，可以防止高温高应力条件下镍基紧固件的粘结（或咬合）。采用该抗高温粘结涂层的镍基合金紧固件时，便于检修，使镍基紧固件拆卸自如，省时省力，同时对连接部件起到保护作用。此外，采用本发明的粘结涂层制备方法，操作简便，节约了生产成本。

技术领域

本发明涉及涂层及其制备方法，特别是涉及一种镍基合金紧固件用的抗高温粘结涂层及其制备方法。

背景技术

由于镍基合金在600-1200℃高温下能承受一定应力并具有抗氧化或抗腐蚀能力，镍基高温合金紧固件广泛应用于高温条件下部件的连接。但是，在高温及高应力耦合条件下，镍基高温合金紧固件会发生严重粘结（或咬合）导致拆卸困难。采用破坏性方法（如切割）拆卸紧固件，不仅费时费力，而且容易损伤连接部件。对于需频繁拆卸的工作条件（如高温设备研发过程、航天发动机的检修），紧固件的粘结问题尤其突出。

目前，涂敷抗咬合剂是解决金属部件咬合的常用手段。膏状的抗咬合剂由增稠剂和固体润滑材料组成。其中增稠剂由液态树脂和油等有机物构成采用，固体润滑材料包括金属颗粒如铜、铝、镍甚至铋，也包括石墨、二硫化钼、氮化硼。然而，上述材料在氧气条件下氧化易导致抗粘结性能下降或失效，因此在抗粘结部位处于低氧或无氧条件才能发挥良好效果。

另一种常用的方法是镀银工艺，一般它的使用温度是650℃，勉强可以到730℃，在较高的温度下，镀银无法达到良好的抗粘结要求，并且，银元素可能导致基体产生银脆。

因此，发明人提出了一种镍基合金紧固件用的抗高温粘结涂层及其制备方法。

发明内容

本发明实施例提供了一种镍基合金紧固件用的抗高温粘结涂层及其制备方法，通过在镍基合金紧固件表面先涂覆铝硅渗的中间层，再涂覆氮化硼的润滑层，形成了抗高温粘结层，解决了现有镍基合金紧固件在高温和高应力条件下会发生严重粘结（或咬合），导致不易拆卸的问题。

第一方面，本发明的实施例提出了一种镍基合金紧固件用的抗高温粘结涂层，所述粘结涂层覆盖在镍基合金紧固件的表面，所述粘结涂层包括中间层和润滑层，所述中间层为铝硅渗层，覆盖在所述镍基合金紧固件的表面，所述润滑层为氮化硼涂层，覆盖在所述铝硅渗层外。

在第一种可能的实现方式中，所述铝硅渗层中铝的含量为5%—20%，硅的相应含量为95%—80%。

结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述铝硅渗层的厚度为3μm至15μm。

结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述氮化硼涂层包括含量为50%—70%的氮化硼和相应含量为50%—30%的无机粘结剂。

结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述氮化硼涂层的厚度为2μm—10μm。

第二方面，本发明的实施例提出了一种镍基合金紧固件用的抗高温粘结涂层的制备方法，所述制备方法包括：

清洁基体，对所述镍基合金紧固件进行喷砂处理，将表面的污物清除掉；

涂覆中间层，将水性的铝硅粉浆料采用喷涂或者浸涂的方式，涂覆在被清洁后的所述镍基合金紧固件表面，放置在100℃—200℃的温度环境中进行预固化；

烧结中间层，将预固化后的涂层紧固件放入真空炉，进行高温烧结，在所述紧固件表面形成渗层，通过控制温度和时间控制所述渗层的厚度；

去除疏松层，采用表面喷砂工艺，将所述烧结中间层后的紧固件表面的浮灰去除，使所述中间层的厚度达到预定厚度要求；