[發明專利]一種γ-TiAl合金表面抗高溫氧化和耐磨損涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201210216710.9
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102732833A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 張平則;魏東博;姚正軍;周金堂;黃勇;繆強;梁文萍;周鵬;魏祥飛
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: C23C14/16
• 分類號: C23C14/16;C23C14/34;C23C14/58;B32B9/04;B32B15/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

1.一種γ-TiAl合金表面抗高溫氧化和耐磨損涂層，其特征在于：表面層為由Cr₂O₃和NiO₂組成的氧化膜層，中間層為Cr-Ni合金層，涂層與基體間由Cr-Ni-Ti-Al互擴散層實現冶金集合。

2.根據權利要求1所述的γ-TiAl合金表面抗高溫氧化和耐磨損涂層，其特征在于：所述氧化膜層外層為Cr₂O₃膜，厚度為4~6?μm，內層為NiO₂膜，厚度為2~3?μm，氧化膜層含氧量從涂層表層由外向內梯度下降。

3.根據權利要求1所述的γ-TiAl合金表面抗高溫氧化和耐磨損涂層，其特征在于：所述中間層厚2~4?μm，Cr含量從Cr-Ni合金層表面由外向內梯度下降，無成分突變。

4.根據權利要求1所述的γ-TiAl合金表面抗高溫氧化和耐磨損涂層，其特征在于：所述Cr-Ni-Ti-Al互擴散層由Cr、Ni、Al與Ti組成，厚4~6μm，，Cr、Ni含量從擴散層表面由外向內梯度下降，Ti、Al含量從擴散層表面由外向內梯度上升。

5.一種γ-TiAl合金表面抗高溫氧化和耐磨損涂層的制備方法，其特征在于：先在γ-TiAl合金表面制備中間層，然后對中間層進行離子滲氧處理制備氧化膜層，步驟如下：

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

2）抽真空，送入氬氣，啟動輝光，調試工藝參數為：

靶材電壓：700～800?V；

工件電壓：400～500?V；

氬氣氣壓：42～65?Pa；

靶材與工件間距：10~15?mm;

保溫時間：4?h；

3）停止輝光，斷電，破真空至大氣壓下；

4）打開裝置，取出Cr-Ni合金靶材，完成中間層的制備；

5）關閉裝置，抽真空，送入氬氣，氧氣，啟動輝光，調試工藝參數為：

工件電壓：950?V；

氣壓：45~50?Pa；

氬氧比：1：1

保溫時間：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涂層。

6.根據權利要求書5所述γ-TiAl合金表面抗高溫氧化和耐磨損涂層的制備方法，其特征在于采用的Cr-Ni合金靶材中成分配比為：?Cr占60～80％(wt)，余量為Ni。