[發明專利]一種滲鋁滲劑及其應用

有效

• 申請號: 202011180612.5
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112159954B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 尋丹;張正義;王國奇;羅強;謝成;孫克
• 申請（專利權）人: 中國航發南方工業有限公司
• 主分類號: C23C10/48
• 分類號: C23C10/48;C23C10/02;C23C10/60;F01D5/28
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 劉宏

本發明公開了一種滲鋁滲劑及其應用，本發明之滲鋁滲劑,主要包括以下重量百分比的原料：Al₂O₃粉末84.000～86.000％、Al?Si合金粉12.500～13.000％、Al?Cr合金粉1.500～2.000％、Cr粉0.250～0.300％。本發明還包括所述滲鋁滲劑的應用，用于制備滲鋁層，包括以下步驟：(1)滲劑配置；(2)清洗；(3)非滲面防護；(4)吹砂；(5)滲鋁；(6)清洗；(7)吹砂；即成。本發明的國產滲鋁滲劑可推廣應用至其他渦軸、渦扇及新一代渦槳/渦軸等多個型號發動機渦輪部件，可完全取代進口滲鋁滲劑，能打破對進口滲鋁滲劑的依賴，能降低成本。

技術領域

本發明涉及一種滲鋁滲劑及其應用，特別地，涉及一種國產滲鋁滲劑及其在渦輪葉片等零部件上制備滲鋁層的應用。

背景技術

發動機渦輪葉片等零部件經常采用滲鋁層提高其抗高溫氧化及燃氣腐蝕能力，目前的滲鋁滲劑采購依賴進口,每批滲劑的成分、配比及形貌粒度不確定,滲鋁質量波動大，同時滲劑采購受國外多種因素影響，無法保證持續穩定供應。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術滲鋁滲劑依賴于進口的不足，提供一種滲鋁滲劑。

本發明進一步提供滲鋁滲劑的應用，用于制備發動機渦輪葉片等零部件的滲鋁層，零件上制備本發明的滲層后的性能與使用進口滲劑相當。

本發明之滲鋁滲劑，主要包括以下重量百分比的原料：Al₂O₃粉末84.000～86.000％、Al-Si合金粉12.500～13.000％、Al-Cr合金粉1.500～2.000％、Cr粉0.250～0.300％。

Al-Si合金粉中硅的質量含量為12.6－12.8％；Al-Cr合金粉中鉻的質量含量為8.5～9.5％。

進一步，優選以下重量百分比的原料：Al₂O₃粉末85.000％、Al-Si合金粉12.860％,Al-Cr合金粉1.874％，Cr粉0.266％。

本發明采用合金粉的形式添加Al-Si合金粉、Al-Cr合金粉并控制其添加量，能確保擴散成分的均勻性，提高滲層耐磨性、抗腐蝕性能等。用量增加和減少都可能導致滲層深度不合格。

本發明之滲鋁滲劑的應用，用于制備滲鋁層，包括以下步驟：

(1)滲劑配置：按重量百分比配置滲鋁滲劑；

(2)清洗：將待滲鋁的零部件在丙酮中清洗干凈并晾干；

(3)非滲面防護：將不需要滲鋁的面層涂防護涂料進行防護；

(4)吹砂：對零部件滲鋁部位吹砂，然后用吹風機清理零部件殘余砂粒；

進一步，步驟(4)中，吹粒徑≤200目的剛玉砂，壓力0.2～0.3MPa，至零部件表面呈均勻灰白色。

(5)滲鋁：將容器II升溫至780℃±10℃，保溫1h以上；將零部件和滲劑裝入容器I中，往容器I中通入氬氣置換空氣，氬氣流量為(1-1.5)m³/h,通氬氣時間≥1h后，將容器I置于容器II中，將容器I中通入氬氣的流量改為(0.4-0.6)m³/h，容器I內的溫度逐漸升高，當容器I內的溫度升至600℃以上時，開始計時保溫5min～60min，然后將容器I置于常溫環境中，并將氬氣流量調整為(1～1.5)m³/h，容器I的溫度冷卻至≤100℃時停止通氬氣；取出容器I中的零部件；

進一步，步驟(5)中，所述容器II為滲鋁爐。所述容器I為坩堝。

步驟(5)中，當容器I內的溫度升至600℃以上時，開始計時保溫5min～60min。開始計時后，容器I內的溫度仍然會繼續升高。