一种激光熔覆纳米陶瓷颗粒增强的金属基梯度涂层制备方法

摘要

一种激光熔覆纳米陶瓷颗粒增强的金属基梯度涂层制备方法，包括下列步骤：采用机械复合法把若干组具有一定配比的微米金属粉末与纳米陶瓷颗粒的混合粉末制备成纳米粒子分散均匀的包覆型复合粉末，若干组具有一定配比的微米金属粉末与纳米陶瓷颗粒的混合粉末中，纳米陶瓷颗粒的含量逐渐增加；利用模压法压制激光熔覆薄片；利用多层激光熔覆的方法制备纳米颗粒沿厚度方向逐渐增加的金属基梯度涂层。本发明的优点在于：通过纳米颗粒的弥散强化机制可使其具有优异的强韧性再加上梯度涂层的应力缓和机制从而有望解决熔覆层易开裂的问题；纳米颗粒及梯度涂层的强化作用使其具有优异的性能，从而可应用于航空涡轮发动机叶片等关键零部件表面。

主权项

一种激光熔覆纳米陶瓷颗粒增强的金属基梯度涂层制备方法，该方法包括下列步骤：步骤1、采用机械复合法把若干组具有一定配比的微米金属粉末与纳米陶瓷颗粒的混合粉末制备成包覆型复合粉末，所述包覆型复合粉末为纳米陶瓷颗粒包覆在微米金属粉末周围且纳米陶瓷颗粒分散均匀，若干组具有一定配比的微米金属粉末与纳米陶瓷颗粒的混合粉末中，纳米陶瓷颗粒的含量逐渐增加；步骤2、利用模压法压制激光熔覆薄片；步骤3、利用多层激光熔覆的方法制备纳米陶瓷颗粒增强的金属基梯度涂层，其特征在于：所述微米金属粉末为McrAlY，M=Ni和/或Co，所述纳米陶瓷颗粒为纳米Al2O3陶瓷颗粒，该方法的具体步骤包括：①把质量比分别为1：99、1：49、1：19、1：9的纳米Al2O3陶瓷颗粒和MCrAlY合金粉末在高能球磨机上机械复合成纳米Al2O3陶瓷颗粒分散均匀且包覆在MCrAlY粉末四周的包覆型复合粉末；②在压力机上采用模压法把上述不同配比的包覆型复合粉末分别压制成颗粒与颗粒之间牢牢粘在一起的激光熔覆薄片；③激光熔覆前对电火花线切割至一定尺寸的TiAl合金、TC4钛合金或镍基高温合金基体表面进行毛化及清洗预处理，首先在基体表面熔覆纳米Al2O3陶瓷颗粒和MCrAlY合金粉末配比为1：99的熔覆薄片，然后依次熔覆Al2O3陶瓷颗粒和MCrAlY合金粉末配比为1：49、1：19、1：9的熔覆薄片。