CN105089708B - 一种涡轮增压器用涡轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种涡轮增压器用涡轮，包括涡轮本体，所述涡轮本体由镍基高温合金材料制成，所述镍基高温合金由C、Cr、Co、W、Mo、Al、Ti、Fe、Ni组成，其各元素所占重量百分比为：C：0.1％‑0.18％、Cr：9.5％‑11％、Co：9.5％‑10.5％、W：4.5％‑5.2％、Mo：3.5％‑4.2％、Al：5.0％‑5.8％、Ti：2.0％‑2.9％、Fe≤1.0、余量为Ni，总量为100％；且涡轮本体的表面设置有铱铝涂层，所述铱铝涂层的厚度为20～25微米；涡轮增压器用高强度涡轮采用镍基高温合金材料制成，并在表面设置铱铝涂层，有效提高了强度，同时具备耐高温性能及抗氧化性能，从而延长了涡轮的使用寿命。

Description

一种涡轮增压器用涡轮
技术领域
本发明涉及涡轮，特别指一种涡轮增压器用涡轮。
背景技术
涡轮增压器可增加进入发动机气缸内的空气质量，能大幅度提高发动机的比功率，所以，目前各大汽车公司都在投入大量的人力、物力对其进行研发。涡轮增压器安装在发动机的进排气歧管上，处于高温、高压、高速运转的工作状态下，因此对制造的材料成型工艺和加工技术要求很高，要求材料有良好的高温机械性能，要有较高的高温持久强度极限以及良好地抗疲劳性能。目前，市场上涡轮增压器的涡轮耐高温性能及抗氧化性能较差，从而大大缩短了涡轮增压器的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于针对上述的问题，提供一种涡轮增压器用涡轮，以解决现有涡轮增压器的涡轮耐高温性能及抗氧化性能差、使用寿命短的问题。
本发明采取的技术方案如下：一种涡轮增压器用涡轮，包括涡轮本体，所述涡轮本体由镍基高温合金材料制成，所述镍基高温合金由C、Cr、Co、W、Mo、Al、Ti、Fe、Ni组成，其各元素所占重量百分比为：C：0.1％-0.18％、Cr：9.5％-11％、Co：9.5％-10.5％、W：4.5％-5.2％、Mo：3.5％-4.2％、Al：5.0％-5.8％、Ti：2.0％-2.9％、Fe≤1.0、余量为Ni，总量为100％；且涡轮本体的表面设置有铱铝涂层；所述铱铝涂层的厚度为20～25微米。
本发明的有益效果在于：涡轮增压器用高强度涡轮采用镍基高温合金材料制成，并在表面设置铱铝涂层，有效提高了强度，同时具备耐高温性能及抗氧化性能，从而延长了涡轮的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的涡轮增压器高强度涡轮结构示意图。
其中：1为涡轮本体、2为铱铝涂层。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例，详细描述本发明的内容。
如图1所示，一种涡轮增压器用涡轮，包括涡轮本体1，所述涡轮本体1由镍基高温合金材料制成，所述镍基高温合金由C、Cr、Co、W、Mo、Al、Ti、Fe、Ni组成，其各元素所占重量百分比为：C：0.1％-0.18％、Cr：9.5％-11％、Co：9.5％-10.5％、W：4.5％-5.2％、Mo：3.5％-4.2％、Al：5.0％-5.8％、Ti：2.0％-2.9％、Fe≤1.0、余量为Ni，总量为100％；且涡轮本体1的表面设置有铱铝涂层2，所述铱铝涂层2的厚度为20～25微米。
上述涡轮是通过以下方法制成：
首先进行表面清洗，将涡轮本体1放入浓度为2M的盐酸中，约4min后取出，二次蒸馏水中清洗并烘干；将处理好的涡轮本体1进行熔盐电镀铱，熔盐电镀的电解质由重量百分比为50％的氯化钠、30％的氰化钾及20％的氰化铱钾组成，电镀温度为800℃，阴极电流浓度为35mA每平方厘米，电镀过程中采用氩气保护，电镀时间为6小时，得到的铱层厚度为15微米；随后将所获得的试样进行粉末包埋渗铝处理，渗铝剂由铝粉、氧化铝粉及氯化铵组成，成分按重量百分比为20％铝，60％氧化铝粉及20％氯化铵，将其混合均匀，并将试样埋入装有渗铝剂的容器中，随后将该容器放置于高温电阻炉中，通入氩气并将电阻炉加热到1050℃，保温5小时。所得到的表层结构为1:1原子比的IrAl，厚度均匀，平均厚度为20微米左右。
通过上述方法制得的涡轮：
1.在1000℃保温4min，迅速快冷至室温，循环40次表面无裂纹产生；
2.在液氮中放置4min，迅速加温至室温，循环40次表面无裂纹产生；
3.150度弯曲样品表明，铱铝涂层2与涡轮本体1保持良好结合，表面无崩裂现象。
通过采用上述方法制得的涡轮，其相较于普通的涡轮，使用寿命提高了5倍以上，大大降低了涡轮增压器的使用维护成本。
涡轮增压器用高强度涡轮采用镍基高温合金材料制成，并在表面设置铱铝涂层，有效提高了强度，同时具备耐高温性能及抗氧化性能，从而延长了涡轮的使用寿命。
本发明的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以做出某些修改，故凡依照本发明专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本发明专利权利要求范围内。

Claims (1)

1.一种涡轮增压器用涡轮，其特征在于，包括涡轮本体(1)，所述涡轮本体(1)由镍基高温合金材料制成，所述镍基高温合金由C、Cr、Co、W、Mo、Al、Ti、Fe、Ni组成，其各元素所占重量百分比为：C：0.1％-0.18％、Cr：9.5％-11％、Co：9.5％-10.5％、W：4.5％-5.2％、Mo：3.5％-4.2％、Al：5.0％-5.8％、Ti：2.0％-2.9％、Fe≤1.0、余量为Ni，总量为100％；且涡轮本体(1)的表面设置有铱铝涂层(2)；所述铱铝涂层(2)的厚度为20～25微米。
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