一种含有原位生成扩散障的复合涂层制备方法

摘要

本发明涉及在高温合金基体上制备高温防护复合涂层的技术，具体地说是一种含有原位生成扩散障的复合涂层制备方法，它利用预先沉积的多层膜，结合相关的热处理制度，制备出一种能在高温条件下抑制涂层元素向基体扩散，从而提高涂层使用寿命的复合涂层。本发明的工艺流程是：先对高温合金基体进行预处理；再通过电镀工艺制备一层亚微米级的Re-Ni镀层；完成电镀后处理步骤后，在Re-Ni镀层之上依次沉积一层MCrAlY涂层和一层AlSiY涂层；最后对该多层膜进行相关热处理，在原Re-Ni镀层位置产生扩散障。本发明有效解决了高Re镀层的制备成本问题，通过简单的热处理即获得含有均匀、连续扩散障的复合涂层。

主权项

一种含有原位生成扩散障的复合涂层制备方法，其特征在于，该方法具体步骤如下：(1)对基体进行预磨、超声处理，规整外形、清理表面油污；；(2)电镀Re‑Ni之前，采用电化学腐蚀方法，去除基体表面残留的氧化皮，具体工艺为：85wt％浓H3PO4、98.3wt％浓H2SO4与水按体积比4‑5∶1∶2混合，加热至50‑70℃，将基体放入其中作为阳极在2.5‑2.8V电压下电解1‑5分钟后取出，阴极材料为镍板；(3)将经步骤1和2处理后的基体按照如下工艺进行包覆电镀：镀液为柠檬酸0.1‑0.3mol/L，NiSO4·6H2O 0.1‑0.5mol/L，ReO4‑0.0075‑0.025mol/L，其余为水，氨水调节pH值至8‑9，将配制好的镀液加热至45‑60℃，在0.5‑10A/dm2的电流密度下，通电后对处于阴极的基体进行电镀，阳极材料为镍板；Re‑Ni镀层的厚度为100nm～1.0μm；(4)对制备好的Re‑Ni镀层进行超声清洗，以去除表面残留的物质；(5)采用电弧离子镀工艺，在Re‑Ni镀层之上沉积MCrAlY涂层，沉积时间为8‑14h，所述M为Ni或Co；(6)电弧离子镀工艺在Re‑Ni镀层加MCrAlY涂层之上再沉积AlSiY涂层，沉积时间为2‑4h，所述M为Ni或Co；(7)将含有多层膜的基体在真空条件下进行退火处理，经上述步骤即可获得含有扩散障的复合涂层。