[發(fā)明專利]一種提高表面質(zhì)量的自愈合涂層及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210363388.6
• 申請(qǐng)日: 2022-04-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114657500A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李微;覃厚軍;余昌科;黃偉穎;吳澤林;李聰;任延杰;周立波;陳薦;陳建林;李磊;張英哲;廖力達(dá);陳安琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C4/134
• 分類號(hào): C23C4/134;C23C4/073;C23C4/06;C23C4/02;C23C4/18
• 代理公司: 長(zhǎng)沙惟盛赟鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43228
• 代理人: 黃敏華

1.一種提高表面質(zhì)量的自愈合涂層，所述涂層采用等離子噴涂的方式噴涂在基體上，其特征在于，所述涂層由內(nèi)至外依次包括：40-60μm的NiCrAlY粘結(jié)層、40-60μm的NiCrAlY+TiC自愈合中間層、60-80μm的NiCrAlY+Al₂O₃-13％TiO₂陶瓷環(huán)境阻擋層，以及40-60μm激光重熔層；其中，所述自愈合中間層中NiCrAlY和TiC的質(zhì)量比為1:1；所述陶瓷環(huán)境阻擋層中NiCrAlY和Al₂O₃-13％TiO₂的質(zhì)量比為1:3；所述激光重熔層由所述陶瓷環(huán)境阻擋層經(jīng)激光重熔處理而得。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高表面質(zhì)量的自愈合涂層，其特征在于，所述基體為鉻氏硬度＜40的金屬基體。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高表面質(zhì)量的自愈合涂層，其特征在于，所述金屬基體在噴涂之前經(jīng)機(jī)械拋光、噴砂處理后，表面粗糙度Ra為7～8。

4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的提高表面質(zhì)量的自愈合涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、基體表面機(jī)械拋光；

S2、基體表面噴砂處理：

將機(jī)械拋光的基體進(jìn)行噴砂處理，噴砂后表面粗糙度Ra為7～8的基體；

S3、等離子噴涂：

將NiCrAlY、TiC和Al₂O₃-13％TiO₂粉末烘干，篩選粒徑15-45μm的粉體；將預(yù)處理后的NiCrAlY、NiCrAlY+TiC和NiCrAlY+Al₂O₃-13％TiO₂粉末依次采用超音速等離子噴涂方式在步驟S2處理后的基體上，依次形成40-60μm的NiCrAlY粘結(jié)層、40-60μm的NiCrAlY+TiC自愈合中間層和100-120μm的NiCrAlY+Al₂O₃-13％TiO₂陶瓷環(huán)境阻擋層；其中，所述自愈合中間層中NiCrAlY和TiC的質(zhì)量比為1:1；所述陶瓷環(huán)境阻擋層中NiCrAlY和Al₂O₃-13％TiO₂的質(zhì)量比為1:3；

S4、激光重熔處理：

對(duì)制得的NiCrAlY/NiCrAlY+TiC/NiCrAlY+Al₂O₃-13％TiO₂梯度復(fù)合涂層進(jìn)行激光重熔，得到40-60μm的NiCrAlY粘結(jié)層、40-60μm的NiCrAlY+TiC自愈合層、60-80μm的NiCrAlY+Al₂O₃-13％TiO₂陶瓷環(huán)境阻擋層，以及40-60μm重熔層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟S3中所述等離子噴涂的工藝參數(shù)為：

NiCrAlY粘結(jié)層：噴涂功率35-45kW，主汽流量110-130L/min，輔汽流量70-90L/min，送粉速率為30-40g/min，位移速度為600-800mm/s，噴涂距離為100-140mm，單道噴距為1-3mm；

NiCrAlY+TiC自愈合層：噴涂功率為40-50kW；主汽流量為110-130L/min，輔汽流量70-90L/min，送粉速率為30-40g/min，位移速度為400-600mm/s，噴涂距離為100-140mm，單道噴距為1-3mm；

NiCrAlY+Al₂O₃-13％TiO₂陶瓷環(huán)境阻擋層：噴涂功率為45-55kW；主汽流量為110-130L/min，輔汽流量70-90L/min，送粉速率為30-40g/min，位移速度為400-600mm/s，噴涂距離為100-140mm，單道噴距為1-3mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟S4中所述激光重熔的具體參數(shù)為：激光功率400-600W，掃描速度80-120mm/min，搭接量10％，保護(hù)氣體為氬氣。