[發明專利]一種用于機閘上的高溫封嚴涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201710857022.3
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107740094B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 夏志新;陳磊;張弛;柳文波;楊志剛
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C30/00
• 代理公司: 32103 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 孫仿衛;陳婷婷<國際申請>=<國際公布>

本發明涉及高溫封嚴涂層技術領域，具體涉及一種用于機閘上的高溫封嚴涂層及其制備方法，所述高溫封嚴涂層采用激光熔覆方法制備，所述激光熔覆用粉末包括高熵合金粉末，所述高熵合金粉末以重量百分數計包括鎳22.0%~25.0%、鉻22.0%~24.0%、鐵20%~24.0%、鋁3.5%?4.9%、鉿0.1%?0.5%、稀土釔0.4%?1.0%、碳A%和氧B%，余量為鈷，其中，A＜0.01、B＜0.05，所述封嚴涂層的厚度為0.3?0.7mm，本發明的高溫封嚴涂層具有較好的高溫摩擦磨損性能和高溫抗氧化性能，并且硬度適中，不易磨損葉片。

技術領域

本發明涉及高溫封嚴涂層技術領域，具體涉及一種用于機閘上的高溫封嚴涂層及其制備方法。

背景技術

封嚴涂層能夠實現葉尖間隙的近零控制，大幅增加航空發動機的效率，提高發動機推力，降低燃油消耗，延長使用壽命，是航空發動機制造不可或缺的關鍵技術。隨著航空發動機向高推重比、高流量比等方向不斷發展，燃氣的溫度不斷升高，熱端部件渦輪處的工作溫度已經超過1100℃，對高壓渦輪外環等部位的高溫可磨耗封嚴涂層提出了很高的要求。不僅要求涂層具有較高的可磨耗性、抗沖蝕性和結合強度等，而且還要求涂層具有優良的抗高溫氧化、高溫熱穩定和抗熱震性能。目前熱噴涂制備的封嚴涂層如NiCrAl/膨潤土、NiCrAl/硅藻土、MCrAlY/聚苯酯等涂層的抗氧化、耐腐蝕能力不足，使役溫度超過1000℃時涂層可磨耗性能顯著下降。氧化釔穩定的氧化鋯(YSZ)由于具有較好的隔熱性能、與金屬基體的匹配性和抗燒結性能，被視為可用于1000℃以上且有前途的高溫可磨耗封嚴涂層重要候選材料。然而在研的陶瓷基高溫可磨耗封嚴涂層的硬度偏高，在與葉尖接觸的過程中容易磨損葉片，盡管研究者嘗試采用引入聚苯酯、h-BN等成分改進以增強該涂層的可磨耗性，但隨之造成了結合強度、抗沖蝕等綜合性能的削弱。

因此，目前市場上急需一種高溫性能好同時與基體結合強度高的高溫封嚴涂層及其制備方法。

發明內容

本發明提供一種用于機閘上的高溫封嚴涂層，與基體之間結合強度高，不僅具有較好的高溫摩擦磨損性能和高溫抗氧化性能，并且硬度適中，不易磨損葉片。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種用于機閘上的高溫封嚴涂層，所述高溫封嚴涂層采用激光熔覆方法制備，所述激光熔覆用粉末包括高熵合金粉末，所述高熵合金粉末以重量百分數計包括：

鎳22.0％～25.0％；

鉻22.0％～24.0％；

鐵20％～24.0％；

鋁3.5％-4.9％；

鉿0.1％-0.5％；

稀土釔0.4％-1.0％；

碳A％，A＜0.01；

氧B％，B＜0.05；

余量為鈷；

所述封嚴涂層的厚度為0.3-0.7mm。

進一步的，以重量百分數計，所述激光熔覆用粉末包括：23.0％的鎳、22.5％的鉻、22.0％的鐵、4.2％的鋁、0.3％的鉿、0.6％的稀土釔、A％的碳和B％的氧，余量為鈷，其中，A＜0.01、B＜0.05。

進一步的，所述激光熔覆用粉末還包括與所述高熵合金粉末混合均勻的CaF₂粉末，所述CaF₂粉末的質量占所述高熵合金粉末質量的5％-30％。