[發明專利]一種耐高溫海洋腐蝕熱噴涂用合金粉末及制備方法

無效

• 申請號: 201110421503.2
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102560197A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 于月光;張淑婷;任先京;王輝;章德銘;馬堯;石長江
• 申請（專利權）人: 北京礦冶研究總院
• 主分類號: C22C19/07
• 分類號: C22C19/07;C22C1/02;B22F9/08;C23C4/06;C23C4/12
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;陳亮

技術領域

本發明涉及涂層材料技術領域，尤其涉及一種耐高溫海洋腐蝕熱噴涂用合金粉末及制備方法。

背景技術

目前，在涂層材料技術領域內，MCrAlY(M：Co、Ni或Co+Ni)合金具有優良的高溫力學性能和抗氧化性能，是目前最常用的高溫合金用涂層材料，該材料具有噴涂后涂層組織均勻，結合強度高，抗高溫氧化、耐磨損性能優越等特點。用作此類高性能涂層材料的高溫合金粉末，具有多組元、成分均勻、氧含量及雜質含量低等趨勢，如除合金元素Ni、Co、Cr、Al、Y外，同時采用Ta、Hf、B、Re、Si等元素，氧與雜質含量很低，噴涂后涂層組織均勻、結合好、耐熱溫度高及抗氧化磨損性能優越。

現有技術中，CoCrAlSiY合金粉的制備主要采取團聚燒結工藝或大氣霧化工藝獲得，團聚燒結制備的粉末形狀不規則、成分不均勻且氧含量高；而大氣霧化制備的粉末球形度較差，成分不易控制、雜質含量及氧含量高。在噴涂過程中上述兩種合金粉末的過程中，粉末上粉率低，涂層中氧化物含量較高，涂層結合強度差，顯著降低了涂層的抗高溫氧化和抗腐蝕性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種耐高溫海洋腐蝕用熱噴涂用合金粉末及制備方法，從而提供適合超音速噴涂的高球形度、均質化、低氧含量的CoCrAlSiY合金粉末。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種熱噴涂用合金粉末，該合金粉末組分為鈷鉻鋁硅釔CoCrAlSiY，具體質量成份為：

鉻Cr：20～32wt％，鋁Al：3.0～10wt％，硅Si：1～5.0wt％，釔Y：0.3～2.0wt％，鈷Co：余量；粒度為：12～150μm。

本發明還提供了一種熱噴涂用合金粉末的制備方法，所述方法包括：

1)按以下質量比取原料：鉻Cr：20～32wt％，鋁Al：3.0～10wt％，硅Si：1～5.0wt％，釔Y：0.3～2.0wt％，鈷Co：余量；

2)將所述原料放入真空熔煉坩堝中，通過真空感應熔煉、惰性氣體霧化的處理來獲得CoCrAlSiY合金粉末；

3)將所述CoCrAlSiY合金粉末進行篩分或分級，制備出粉末粒度為：12～150μm的CoCrAlSiY合金粉末。

所述惰性氣體霧化的處理具體包括：

利用中頻感應對熔煉設備加熱，升溫至1250～1850℃，保溫6～25分鐘，采用在真空下精煉并惰性氣體霧化的方式來制備CoCrAlSiY合金粉末。

所述霧化的惰性氣體為氮氣或氬氣，霧化錐角為45～75°，霧化壓力為1～4.0MPa。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，所述制備方法首先按以下質量比取原料：鉻Cr：20～32wt％，鋁Al：3.0～10wt％，硅Si：1～5.0wt％，釔Y：0.3～2.0wt％，鈷Co：余量；然后將所述原料放入真空熔煉坩堝中，通過真空感應熔煉、惰性氣體霧化的處理來獲得CoCrAlSiY合金粉末；在將所述CoCrAlSiY合金粉末進行篩分或分級，制備出粉末粒度為：12～150μm的CoCrAlSiY合金粉末。通過上述的制備方法就可以提供適合超音速噴涂的高球形度、均質化、低氧含量的CoCrAlSiY合金粉末。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發明實施例所述制備方法的流程示意圖；

圖2為本發明實施例所舉具體實例實現的工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。

本發明實施例所述的熱噴涂用合金粉末的組分為鉻鎳鋁硅釔CoCrAlSiY，具體質量成份為：

鉻Cr：20～32wt％，鋁Al：3.0～10wt％，硅Si：1～5.0wt％，釔Y：0.3～2.0wt％，鈷Co：余量；

其顆粒的粒度為：12～150微米μm，主體粒度在28～53微米μm范圍內。其中，粒度指顆粒的大小，通常球體顆粒的粒度用直徑表示；主體粒度指該粒度范圍粉末占總量的50wt％以上。