[發(fā)明專利]一種鈦合金表面抗高溫氧化和耐磨損的氧化物梯度涂層及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210216709.6
• 申請(qǐng)日: 2012-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN102732832A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏東博;張平則;姚正軍;周金堂;黃勇;繆強(qiáng);梁文萍;魏祥飛;周鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C14/16
• 分類號(hào): C23C14/16;C23C14/34;C23C14/58
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀(jì)昌

1.一種鈦合金表面抗高溫氧化和耐磨損的氧化物梯度涂層，其特征在于表面層為氧化膜層，由Al₂O₃、Cr₂O₃和NiO₂混合組成，中間層為Al-Cr-Ni合金層，涂層與基體間由Al-Cr-Ni-Ti互擴(kuò)散層實(shí)現(xiàn)冶金集合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金表面抗高溫氧化和耐磨損的氧化物梯度涂層，其特征在于：所述氧化膜層厚4~6?μm，含氧量從氧化膜表層由外向內(nèi)梯度下降。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金表面抗高溫氧化和耐磨損的氧化物梯度涂層，其特征在于：所述中間層厚2~4?μm，Al含量和Cr含量從Al-Cr-Ni合金層表面由外向內(nèi)梯度下降，無(wú)成分突變。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金表面抗高溫氧化和耐磨損的氧化物梯度涂層，其特征在于：Al-Cr-Ni-Ti互擴(kuò)散層由Al、Cr、Ni與Ti組成，厚4~6?μm，Al、Cr、Ni含量從擴(kuò)散層表面由外向內(nèi)梯度下降，Ti含量從擴(kuò)散層表面由外向內(nèi)梯度上升。

5.一種鈦合金表面抗高溫氧化和耐磨損的氧化物梯度涂層的制備方法，其特征在于：先在鈦合金表面制備中間層，然后對(duì)中間層進(jìn)行離子滲氧處理制備氧化膜層，步驟如下：

1）將鈦合金和Al-Cr-Ni合金靶材裝入雙輝等離子表面合金化裝置中，以鈦合金為工件極，以Al-Cr-Ni合金靶材為源極；

2）抽真空，送入氬氣，啟動(dòng)輝光，調(diào)試工藝參數(shù)為：

靶材電壓：600～700?V；

工件電壓：400～500?V；

氬氣氣壓：37～52?Pa；

靶材與工件間距：10~15?mm;

保溫時(shí)間：4?h；

3）停止輝光，斷電，破真空至大氣壓下；

4）打開裝置，取出Al-Cr-Ni合金靶材，完成中間層得制備；

5）關(guān)閉裝置，抽真空，送入氬氣，氧氣，啟動(dòng)輝光，調(diào)試工藝參數(shù)為：

工件電壓：850?V；

氣壓：40~45?Pa；

氬氧比：1：1

保溫時(shí)間：1?h；

6）停止輝光，斷電，完成氧化層的制備，得到抗高溫氧化和耐磨損的氧化物梯度涂層。

6.?根據(jù)權(quán)利要求書5所述鈦合金表面抗高溫氧化和耐磨損的氧化物梯度涂層的制備方法，其特征在于采用的Al-Cr-Ni合金靶材，其成分配比為：Al占40～50wt％，Cr占30～40wt％，余量為Ni。