專利名稱:一種CoNiCrAlY抗腐蝕熱噴涂合金粉末及制備方法
技術領域:
本發明涉及熱噴涂涂層材料領域,具體為一種CoMCrAlY抗腐蝕熱噴涂合金粉末 及其制備方法。
背景技術:
發動機熱端部件使用溫度高,環境惡劣,現有合金材料難以滿足要求,必須對其進 行高溫防護措施。而熱障涂層具有良好的隔熱、抗高溫氧化性能,這大大提高了發動機的出 口溫度,對減少冷氣量,提高工作效率和延長發動機的壽命做出了巨大貢獻。粘結底層處于熱障涂層的基體與陶瓷面層之間,具有改善涂層和基體物理相容 性、抗氧化和抗腐蝕性等多重功效。在氧化性環境中,粘結底層表面能否形成保護性氧化膜 以及氧化膜的生長與破壞情況,在很大程度上決定了熱障涂層的使用壽命。然而,在高溫腐 蝕環境下,涂層的抗腐蝕性能顯得尤為重要。因此,有必要提供種抗腐蝕性優異的熱噴涂合 金粉末,以作為高溫腐蝕環境下熱障涂層的粘結底層材料,同時也提供一種抗腐蝕涂層材 料,具有重要的工業應用價值。
發明內容
本發明的目的在于提供一種CoNiCrAlY抗腐蝕熱噴涂合金粉末及其制備方法,該 熱噴涂合金粉末抗腐蝕性能優異,可以解決腐蝕環境下材料腐蝕的問題。本發明的技術方案如下一種CoNiCrAlY抗腐蝕熱噴涂合金粉末,該熱噴涂合金粉末的化學組成及雜質含 量如表1所示。表1熱噴涂合金粉末的化學成分及雜質含量
權利要求
1.一種CoNiCrAlY抗腐蝕熱噴涂合金粉末,其特征在于,按重量百分比計,該熱噴涂合 金粉末的化學組成及雜質含量如下Ν 31. 0-34. O ;Cr24. 5-26. 5 ;A15. 0-6. 5 ;Y0. 4-0. 8 ;
彡 0. 05 ; [N]彡 0. 015 ; C 彡 0. 02 ;Fe 彡 0. 2 ;Si ( 0. 1,Co 余量。
2.按照權利要求1所述的CoNiCrAlY抗腐蝕熱噴涂合金粉末,其特征在于,熱噴涂合金 粉末粒度為30-74 μ m。
3.按照權利要求1所述的CoNiCrAlY抗腐蝕熱噴涂合金粉末,其特征在于,熱噴涂合金 粉末的流動性為< 25s/50g,松裝密度為3. 5-4. 5g/cm3。
4.一種權利要求1所述的CoNiCrAlY抗腐蝕熱噴涂合金粉末的制備方法,其特征在于, 該熱噴涂合金粉末由超聲氣體霧化技術制備。
5.按照權利要求4所述的CoNiCrAlY抗腐蝕熱噴涂合金粉末的制備方法,其特征在于, 超聲氣體霧化是利用Hartman激波管原理使高壓氣體加速,并產生振蕩頻率為1_10萬赫的 脈沖氣流,氣流的流動速度為1. 5-2. 5馬赫,該氣流直接沖擊液態金屬流,使其霧化成微小 的液滴,隨后快凝成合金粉末。
6.按照權利要求4所述的CoNiCrAlY抗腐蝕熱噴涂合金粉末的制備方法,其特征在于, 熱噴涂合金粉末采用常壓等離子噴涂工藝,具體如下主氣壓力0. 5-0. 7MPa,主氣流量40_43L/min,次氣壓力0. 3-0. 4MPa,次氣流量 2. 0-2. 8L/min,電流 500-520A,電壓 60-65V,送粉量 19_25g/min,送粉氣流量 6_7L/min,噴 涂距離 120-130mm。
7.按照權利要求6所述的CoNiCrAlY抗腐蝕熱噴涂合金粉末的制備方法,其特征在于, 該熱噴涂合金粉末制備的涂層在25-700°C的平均熱膨脹系數為(13. 3-13. 7) X 10_6. Γ1。
8.按照權利要求6所述的CoMCrAlY抗腐蝕熱噴涂合金粉末的制備方法,其特征在 于,該熱噴涂合金粉末制備的涂層,經過35°C X 15天鹽霧試驗后,涂層無明顯變化;經過 9000C X 120h高溫腐蝕試驗后,涂層腐蝕增重0. 04-0. 08mg/mm2。
全文摘要
本發明涉及熱噴涂涂層材料領域,具體為一種CoNiCrAlY抗腐蝕熱噴涂合金粉末及其制備方法,解決腐蝕環境下材料腐蝕的問題。按重量百分比計,該熱噴涂合金粉末的化學組成及雜質含量如下Ni31.0-34.0;Cr24.5-26.5;Al5.0-6.5;Y0.4-0.8;[O]≤0.05;[N]≤0.015;C≤0.02;Fe≤0.2;Si≤0.1,Co余量。該熱噴涂合金粉末由超聲氣體霧化技術制備,該熱噴涂合金粉末粒度為30-74μm,該熱噴涂合金粉末的流動性為≤25s/50g,松裝密度為3.5-4.5g/cm3,該熱噴涂合金粉末制備的涂層在25-700℃的平均熱膨脹系數為(13.3-13.7)×10-6.K-1。該熱噴涂合金粉末制備的涂層具有優異的低溫(35℃)和高溫(900℃)抗腐蝕性能。經過35℃×15天鹽霧試驗后,涂層無明顯變化;經過900℃×120h高溫腐蝕試驗后,涂層腐蝕增重0.04-0.08mg/mm2。
文檔編號B22F9/08GK102094163SQ20111004550
公開日2011年6月15日 申請日期2011年2月25日 優先權日2011年2月25日
發明者侯萬良, 常新春, 張鳳軍, 張春智, 張甲, 徐娜, 欒勝家 申請人:中國科學院金屬研究所