采用两步法在Nb基超高温合金表面制备抗氧化Zr-Y改性硅化物渗层的制备方法

摘要

本发明涉及一种采用两步法在Nb基超高温合金表面制备抗氧化Zr‑Y改性硅化物渗层的制备方法，首先采用磁控溅射的方法在Nb基超高温合金表面沉积不同厚度的Zr膜，然后采用Si‑Y扩散共渗的方法在沉积Zr膜后的试样表面制备抗氧化Zr‑Y改性硅化物渗层。本发明解决了Nb基多元超高温合金高温抗性能差的技术难题，能够获得均匀、致密，Zr含量可控且与基体结合紧密的Zr‑Y改性硅化物渗层。采用1250℃恒温氧化实验进行检测，共渗后试样经5～200h恒温氧化后的氧化膜致密，少见脱落，表明本发明所提供的渗层具有优异的高温抗氧化性能。本发明所制备的渗层均匀、致密，Zr含量可控且与基体结合紧密，同时具有操作方便、成本低廉等一系列优点，适于生产和应用。

主权项

一种采用两步法在Nb基超高温合金表面制备抗氧化Zr‑Y改性硅化物渗层的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1：采用磁控溅射的方法在Nb基超高温合金表面沉积Zr膜，Zr膜厚度为0.2‑30μm；步骤2：将经步骤1处理后合金埋入装有渗剂粉末的坩埚内并压实、加盖密封，然后置于高温高真空可控气氛扩散渗炉中，在1000～1400℃热处理0.5～12h,获得Zr‑Y改性硅化物渗层；所述渗剂是将重量百分比为5～30％的Si粉,0.5～5％的Y₂O₃粉，1～8％的NaF粉和其余Al₂O₃粉混合后，在球磨机中球磨混合而成；所述Si粉≤200目；所述Y₂O₃粉≤200目；所述NaF粉采用分析纯；所述Al₂O₃粉≤200目。