專利名稱：一種耐高溫部件的熱障復(fù)合鍍層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種耐高溫部件的熱障復(fù)合鍍層，具體說，是涉及 一種具有抗高溫腐蝕性和高溫氧化性、且能與耐高溫部件結(jié)合力高的耐高溫
部件的熱障復(fù)合鍍層。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)和科技的飛速發(fā)展，船用或電站用燃?xì)鉁u輪機(jī)及大型民用飛 機(jī)發(fā)動機(jī)向高流量比、高推重比、高渦輪進(jìn)口溫度方向發(fā)展，燃燒室的燃?xì)鉁?度和燃?xì)鈮毫Σ粩嗵岣撸瑹霟岬臍饬鲊@葉片環(huán)流，破壞并吹掉零件上起保護(hù) 作用的氧化膜，使腐蝕加劇。在海上或近海工作的船用燃?xì)廨啓C(jī)和大型民用飛 機(jī)發(fā)動機(jī)等高溫設(shè)備，熱端部件(如葉片)在燃?xì)鈼l件下工作，將從海水中攝
取Na2S04、 NaCl等鹽類，如果這些鹽類沉積在熱端部件上，使金屬表面被一 層處于粒子態(tài)的薄層熔鹽所覆蓋，將發(fā)生熱腐蝕。此外，燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片 還承受著極大的由離心力引起的拉應(yīng)力及氣流不均勻引起的振動應(yīng)力；發(fā)動機(jī) 停機(jī)時，渦輪葉片的表面層及其較薄的邊緣上產(chǎn)生極大的熱應(yīng)力，使葉片發(fā)生
過熱破壞，嚴(yán)重影響其結(jié)構(gòu)完整性；發(fā)動機(jī)零件也承受著進(jìn)入發(fā)動機(jī)中的空氣
所帶入固體顆粒的機(jī)械沖擊作用，微粒狀物質(zhì)的浸蝕會使保護(hù)性氧化膜破裂或 溶解，過早的破壞了發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子或靜子葉片。
鎳基高溫合金，雖然其有較好的高溫力學(xué)性能，但其高溫耐蝕性能仍不夠理想， 并且價格昂貴，更換葉片的費(fèi)用很高。由于熱障復(fù)合鍍層具有抗蝕性高、硬 度高、耐磨性好、抗高溫氧化性好等優(yōu)點(diǎn)，因此，巿場急需開發(fā)一種具有抗高 溫腐蝕性和高溫氧化性、且能與耐高溫部件結(jié)合力高的耐高溫部件的熱障 復(fù)合鍍層，以解決目前耐高溫部件所存在的抗高溫氧化性及抗高溫腐蝕 性差的難題。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷和巿場 需求，提供一種具有抗高溫腐蝕性和高溫氧化性、且能與耐高溫部件結(jié)合力 高的耐高溫部件的熱障復(fù)合鍍層，以延長耐高溫部件的使用壽命。
為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下
一種耐高溫部件的熱障復(fù)合鍍層，包括MCrAlY合金粘結(jié)層和 Zr02-Ce02陶瓷層，其特征在于在MCrAlY合金粘結(jié)層和Zr02-Ce02陶瓷層 之間設(shè)有NiAl合金阻擋層，在Zr02-Ce02陶瓷層表面鍍有A1203保護(hù)層。
所述MCrAlY合金粘結(jié)層的厚度優(yōu)選0.075 0.125mm。
所述NiAl合金阻擋層的厚度優(yōu)選0.002~0.004mm。
所述ZrO2-CeO2陶瓷層的厚度優(yōu)選0.25 0.375mm。
所述八1203保護(hù)層的厚度優(yōu)選0.08~0.2mm。
所述MCrAlY合金中的M優(yōu)選Fe、 Co、 Ni或CoNi中的任一種。 本實用新型的鍍層熱導(dǎo)率低，25°C ~ 1150。C的熱導(dǎo)率僅為0.4~0.5W/mK; 鍍層表面粗糙度低，在115(TC保溫lh熱循環(huán)200次，表面粗糙度RaS2.5pm; 鍍層與基體結(jié)合強(qiáng)度高，結(jié)合力為70MPa;抗熱腐蝕性能好，鍍層經(jīng)90(TC保 溫lh處理后置于Na2SO4 — 60%V2O5溶液中循環(huán)50次，鍍層腐蝕失重 S5mg/cm2;抗熱氧化性能好，IOO(TC熱循環(huán)200次，鍍層氧化失重^).02mg/cm2。 因此，本實用新型解決了耐高溫部件所存在的抗高溫氧化性及抗高溫腐蝕 性差的難題，延長了耐高溫部件的使用壽命。


圖l為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi).粘結(jié)層；2.阻擋層；3.陶瓷層；4.保護(hù)層。
具體實施方式
如圖1所示本實用新型的耐高溫部件的熱障復(fù)合鍍層，包括 MCrAlY合金粘結(jié)層1和Zr02-Ce02陶瓷層3，在MCrAlY合金粘結(jié)層1和 Zr02-Ce02陶瓷層3之間設(shè)有NiAl合金阻擋層2，在Zr02-Ce02陶瓷層3表面鍍有"203保護(hù)層4。
所述MCrAlY合金粘結(jié)層1的厚度優(yōu)選0.075 0.125mm,NiAl合金阻擋層 2的厚度優(yōu)選0.002 0.004mm， Zr(VCe02陶瓷層3的厚度優(yōu)選0.25~0.375mm, 八1203保護(hù)層4的厚度優(yōu)選0.08 0.2mm。
所述MCrAlY合金中的M優(yōu)選Fe、 Co、 Ni或CoNi中的任一種。
經(jīng)檢測本實用新型的耐高溫部件的熱障復(fù)合鍍層在2 5 。C ~ 115 (TC 的熱導(dǎo)率僅為0.4 ~ 0'.5W/mK;在115(TC保溫lh熱循環(huán)200次的表面粗糙度 RaS2.5nm;鍍層與基體的結(jié)合力為70MPa;鍍層經(jīng)90(TC保溫lh處理后置于 Na2S04—60%V2O5溶液中循環(huán)50次，鍍層腐蝕失重^5mg/cm2;鍍層經(jīng)1000 。C熱循環(huán)200次，鍍層氧化失重S0.02mg/cm2。
可見本實用新型的耐高溫部件的熱障復(fù)合鍍層具有熱導(dǎo)率低、表 面粗糙度低、鍍層與基體結(jié)合強(qiáng)度高、抗熱腐蝕性能好及抗熱氧化性能好等優(yōu) 點(diǎn)。因此，本實用新型解決了耐高溫部件所存在的抗高溫氧化性及抗高溫 腐蝕性差的難題，延長了耐高溫部件的使用壽命。
權(quán)利要求1. 一種耐高溫部件的熱障復(fù)合鍍層，包括MCrAlY合金粘結(jié)層和ZrO2-CeO2陶瓷層，其特征在于在MCrAlY合金粘結(jié)層和ZrO2-CeO2陶瓷層之間設(shè)有NiAl合金阻擋層，在ZrO2-CeO2陶瓷層表面鍍有Al2O3保護(hù)層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的耐高溫部件的熱障復(fù)合鍍層，其特征在于:所述MCrAlY合金粘結(jié)層的厚度為0.075 0.125mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的耐高溫部件的熱障復(fù)合鍍層，其特征在于:所述NiAl合金阻擋層的厚度為0.002 0.004mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的耐高溫部件的熱障復(fù)合鍍層，其特征在于:所述Zr02-Ce02陶瓷層的厚度為0.25 0.375mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的耐高溫部件的熱障復(fù)合鍍層，其特銀在于:所述八1203保護(hù)層的厚度為0.08 0.2mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的耐高溫部件的熱障復(fù)合鍍層，其特征在于所述MCrAlY合金中的M為Fe、 Co、 Ni或CoNi中的任一種。
專利摘要本實用新型公開了一種耐高溫部件的熱障復(fù)合鍍層，該復(fù)合鍍層是由MCrAlY合金粘結(jié)層、NiAl合金阻擋層、ZrO₂-CeO₂陶瓷層及Al₂O₃保護(hù)層構(gòu)成，NiAl合金阻擋層設(shè)在MCrAlY合金粘結(jié)層和ZrO₂-CeO₂陶瓷層之間，Al₂O₃保護(hù)層鍍在ZrO₂-CeO₂陶瓷層表面。本實用新型的耐高溫部件的熱障復(fù)合鍍層具有熱導(dǎo)率低、鍍層表面粗糙度低、鍍層與基體結(jié)合強(qiáng)度高、抗熱腐蝕性能好及抗熱氧化性能好等優(yōu)點(diǎn)，解決了耐高溫部件所存在的抗高溫氧化性及抗高溫腐蝕性差的難題，延長了耐高溫部件的使用壽命。
文檔編號C23C28/00GK201265043SQ20082015253
公開日2009年7月1日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者李培耀, 李曼萍, 偉 王, 錢士強(qiáng), 晨 黃 申請人:上海工程技術(shù)大學(xué)