CN112095100B - 一种具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层及制备方法，属于材料表面改性和涂层技术领域。叶尖切削涂层的特征为：硬质陶瓷颗粒离散分布并通过第二粘结合金层和第一粘结合金层结合在叶尖端面上；其中第二粘结合金层将硬质陶瓷颗粒包裹住，硬质陶瓷颗粒嵌入第二粘结合金层的高度为硬质陶瓷颗粒平均粒径的0.5‑0.9倍；第一粘结合金层与叶尖端面紧密结合，并与第二粘结合金紧密结合；涂层外表面平整、硬质陶瓷颗粒棱角尖锐暴露、具有超强润湿性、与叶尖端面结合牢固。本发明中通过增加一种具有过渡作用的第二粘结合金层，增强第一粘结合金层与硬质陶瓷颗粒、第一粘结合金层与叶尖端面之间的润湿性，实现牢固结合，提高各个界面的结合强度。

Description

一种具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料表面改性和涂层技术领域，具体涉及一种具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层及其制备方法。
背景技术
随着航空工业对涡轮发动机的推力、推重比及燃油效率的要求越来越高，发动机的进口温度和燃气压力逐渐增大，发动机的压气机及涡轮叶片部分服役环境更加恶劣，特别是叶尖部分。叶片叶尖承受很高的工作应力和工作温度且变化频繁、剧烈，同时存在氧化、腐蚀等问题，而与之对磨的ZrO2基、MCrAlY基可磨耗涂层硬度又较高，发动机工作过程中往往发生叶片叶尖的磨短或叶片材料与可磨耗涂层材料的相互转移，影响发动机的使用性能。因此，常采用封严技术达到提高效率、保护叶尖的目的。即在发动机机匣内壁制备一层可磨耗封严涂层，在叶尖制备一层耐磨涂层，两种涂层相互配合形成合适间隙。
叶尖耐磨涂层要求有较高的硬度和较低的摩擦系数，常采用金属基陶瓷复合材料，合金基体作为粘结相并提供抗氧化性和耐腐蚀性，陶瓷颗粒则提供高硬度和高耐磨性。叶尖耐磨涂层的常用制备方法为激光熔覆技术和电镀方法，用激光熔覆技术技术制备出的叶尖涂层能大幅度提高基体的硬度和耐磨性，但也存在对基体热损伤严重的问题。用电镀法制备的叶尖涂层可有效控制厚度，但涂层与基体结合强度不高，涂层易脱落。传统叶尖耐磨涂层结构中，硬质陶瓷颗粒通过单层粘结合金结合在叶尖端面上。由于硬质颗粒与叶片基体材料属性存在较大差异，单层粘结合金难以起到充分的过渡作用，难以与颗粒和基体两者之间均形成良好的冶金结合，导致叶尖涂层润湿性差、结合强度较低，服役过程中易发生脱落。因此选用合适的方法增强陶瓷颗粒在叶尖端面的物理润湿性和附着强度一直是亟需解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供了一种具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层及制备方法，以解决硬质陶瓷颗粒与叶尖端面材料属性相差较大导致涂层与叶尖端面物理润湿性差、结合强度低的技术问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层，包括第一粘结合金层、第二粘结合金层和硬质陶瓷颗粒，硬质陶瓷颗粒依次通过第二粘结合金层、第一粘结合金层冶金结合在叶尖端面上，硬质陶瓷颗粒嵌入第二粘结合金层的高度为硬质陶瓷颗粒平均粒径的0.5-0.9倍。
进一步地，第一粘结合金层的成分为镍含量大于53％、铬含量6％-28％的镍基合金，以质量百分比计。
进一步地，第二粘结合金层的成分为铜含量20％-35％、银含量50％-75％，钛含量2.0％-10.0％的Cu-Ag-Ti合金，以质量百分比计。
进一步地，第二粘结合金层熔点低于第一粘结合金层熔点的0.95倍，且第二粘结合金层熔点低于叶尖端面熔点的0.9倍，熔点以开尔文温度计。
更进一步地，第一粘结合金的熔点与加热温度的温差大于0.5倍的第一粘结合金和第二粘结合金的熔点差。
进一步地，硬质陶瓷颗粒为金刚石颗粒或立方氮化硼颗粒，硬质陶瓷颗粒的平均粒径为50μm-350μm，相邻硬质陶瓷颗粒的间距为硬质陶瓷颗粒平均粒径的1.2-10倍。
一种具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、在表面洁净且去除氧化层的叶尖端面上制备第一粘结合金层；
步骤2、将第二粘结合金均匀撒布到第一粘结合金层表面，加热熔化，使第二粘结合金层与第一粘结合金层结合，且第二粘结合金层的厚度为硬质陶瓷颗粒平均粒径的0.5-0.9倍；
步骤3、在第二粘结合金层表面均匀分散地撒布一层硬质陶瓷颗粒；
步骤4、将撒有硬质颗粒的第二粘结合金层加热熔化，使得硬质陶瓷颗粒与第二粘结合金层结合，在叶尖端面表面形成具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层。
进一步地，步骤1中，采用真空等离子喷涂法制备第一粘结合金层，喷涂参数为：功率为20kW-35kW，喷涂距离100mm-200mm。
进一步地，步骤1中，第一粘结合金层厚度为20μm-50μm；步骤2中，第二粘结合金层厚度为50μm-100μm。
进一步地，步骤2和步骤4中，加热温度介于第一粘结合金的熔点和第二粘结合金的熔点之间。
进一步地，步骤2和步骤4中，加热方式为感应加热或真空炉加热，其中感应加热的工作参数为：感应电流20A-65A，加热时间2s-15s，真空炉加热的工作参数为：炉内真空度为1×10-2Pa-3×10-2Pa，加热速率为5℃/min-10℃/min，保温时间为3min-30min。
进一步地，步骤2和步骤4中，加热温度介于第一粘结合金的熔点和第二粘结合金的熔点之间。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层，通过在第一粘结合金层和硬质陶瓷颗粒间增加一种具有过渡作用的第二粘结合金层，其中硬质陶瓷颗粒嵌入第二粘结合金层的高度为硬质陶瓷颗粒平均粒径的0.5-0.9倍，增强第一粘结合金层与硬质陶瓷颗粒、叶尖端面之间的物理润湿性，提高叶尖端面与第一粘结合金层、第一粘结合金层和第二粘结合金层、第二粘结合金层与硬质陶瓷颗粒间的结合强度。该叶尖切削涂层外表面平整、具有超强润湿性，可与叶尖端面牢固结合，第二粘结合金层将硬质陶瓷颗粒紧紧包裹保证服役时硬质陶瓷颗粒不发生脱落。
进一步地，本申请中第一粘结合金层的成分为镍含量大于53％、铬含量6-28％的粉末状镍基合金，以质量百分比计；第一粘结合金层与叶尖端面的成分接近，第一粘结合金层与叶尖端面也会紧密结合。
进一步地，本申请中第二粘结合金层的成分为铜含量20-35％、银含量50-75％，钛含量2.0-10.0％，以质量百分比计，硬质陶瓷颗粒为金刚石颗粒或立方氮化硼颗粒，由于硬质陶瓷颗粒与第二粘结合金层的成分相近，因此它们之间形成牢固结合。
进一步地，相邻硬质陶瓷颗粒的间距为硬质陶瓷颗粒平均粒径的1.2-10倍，使涂层具有良好的刮削性能和充分的散热能力。
本申请公开了一种具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层的制备方法，通过增加一种具有过渡作用的粘结合金层，增强了粘结合金层与陶瓷颗粒、粘结合金层与叶尖端面之间的润湿性，实现牢固结合，提高各个界面的结合强度。本方法所制得的涂层硬度为340-410HV0.2，涂层间结合强度为61-68MPa。
进一步地，步骤1中采用真空等离子喷涂法制备第一粘结合金层，并将喷涂参数设置为功率20-35kW，喷涂距离100-200mm，所制备的涂层得到了致密性好、粘结强度高，涂层不易氧化。
进一步地，步骤2和步骤4中，加热温度介于第一粘结合金的熔点和第二粘结合金的熔点之间，从而降低第二粘结合金向叶尖端面扩散。
进一步地，步骤2和步骤4中，采用感应加热或真空炉加热的方式，能够使第二粘结合金层与第一粘结合金层、第二粘结合金层与硬质陶瓷颗粒快速冶金结合，将涂层的损耗减少到最低程度。此外，感应加热还能控制加热部位，真空炉加热过程中无氧化、无脱碳、无渗碳的现象发生。
附图说明
图1为本发明提供的一种具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层的结构图；
其中：1-叶尖端面，2-第一粘结合金层，3-第二粘结合金层，4-硬质陶瓷颗粒。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，一种具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层，包括第一粘结合金层2、第二粘结合金层3和硬质陶瓷颗粒4，硬质陶瓷颗粒4依次通过第二粘结合金层3、第一粘结合金层2冶金结合在叶尖端面1上。硬质陶瓷颗粒4在第二粘结合金层3呈半包裹状，硬质陶瓷颗粒4嵌入第二粘结合金层3的高度为硬质陶瓷颗粒平均粒径的0.5-0.9倍。硬质陶瓷颗粒4离散分布在第二粘结合金层3上，且硬质陶瓷颗粒4与第二粘结合金层3的成分相近，硬质陶瓷颗粒4与第二粘结合金层3形成牢固结合；第一粘结合金层2与叶尖端面1的成分接近，第一粘结合金层2与叶尖端面1紧密结合；第一粘结合金层2和第二粘结合金层3之间也形成了良好的冶金关系。该叶尖切削涂层外表面平整、硬质陶瓷颗粒棱角尖锐暴露、具有超强润湿性，可与叶尖端面1牢固结合。第二粘结合金层3将硬质陶瓷颗粒4紧紧包裹保证服役时硬质陶瓷颗粒4不发生脱落；第一粘结合金层2与叶尖端面1、第二粘结合金层3润湿性良好，保证服役时涂层不会从叶尖端面脱落。
实施例1
具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层包括金刚石颗粒、Ni71CrSi粘结合金层和(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层。平均粒径为50μm的金刚石颗粒依次通过(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层、Ni71CrSi粘结合金层冶金结合在镍基高温合金GH4037叶尖端面上。其中(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金、Ni71CrSi粘结合金和GH4037叶尖端面的熔点分别为938K、1408K、1619K。金刚石颗粒嵌入(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层的高度为金刚石颗粒平均粒径的0.5倍。相邻硬质陶瓷颗粒的平均间距为500μm。该涂层外表面平整、金刚石颗粒棱角尖锐暴露，与GH4037叶尖端面结合牢固、具有超强润湿性。该涂层具体制备方案如下：
表面预处理：先用水砂纸对GH4037材质的叶尖端面进行打磨，然后放入有机溶剂中进行超声波清洗，吹干放入干燥皿中；
制备Ni71CrSi层：采用真空等离子喷涂工艺在叶尖端面沉积20μm厚的Ni71CrSi层，喷涂工艺参数为：功率为20kW，送粉速度15g/min，喷涂距离100mm；
制备(Ag72Cu28)96Ti4层：采用精度为0.1mg的精密电子天平称量(Ag72Cu28)96Ti4粉末，并将其均匀撒布到Ni71CrSi层表面，撒布厚度为50μm；然后采用感应线圈加热熔化(Ag72Cu28)96Ti4粉末，使得两种粘结合金牢固结合，感应加热工艺参数为：电流20A，加热15s，加热温度为1138K。
撒布硬质颗粒：在涂有Ni71CrSi粘结合金层和(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层的叶尖端面均匀分散地撒布一层金刚石陶瓷颗粒；
加热重熔：采用感应线圈加热使得(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层重新熔化，将金刚石颗粒紧紧包裹并且与Ni71CrSi层之间形成牢固结合，感应加热工艺参数为：电流20A，加热15s，加热温度为1138K。
按照此方法得到的涂层硬度为350-400HV0.2，涂层间结合强度在60-65MPa之间。
实施例2
具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层包括金刚石颗粒、Ni82CrSiBFe粘结合金层和(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层。平均粒径为80μm的金刚石颗粒通过(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层和Ni82CrSiBFe粘结合金层结合在镍基高温合金GH4037叶尖端面上。其中，(Ag72Cu28)96Ti4粘结合、Ni82CrSiBFe粘结合金、镍基高温合金GH4037的熔点分别为938K、1223K、1619K。Ni82CrSiBFe粘结合金层与GH4037叶尖端面形成牢固冶金结合，金刚石颗粒嵌入(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层的高度为金刚石颗粒平均粒径的0.7倍，相邻硬质陶瓷颗粒的平均间距为400μm。该涂层外表面平整、金刚石颗粒棱角尖锐暴露，与GH4037叶尖端面结合牢固、具有超强润湿性。该涂层具体制备方案如下：
表面预处理：用水砂纸对GH4037材质的叶尖端面进行打磨，然后放入有机溶剂中进行超声波清洗，吹干放入干燥皿中；
制备Ni82CrSiBFe层：采用真空等离子喷涂工艺在叶尖端面沉积30μm厚的Ni82CrSiBFe层，喷涂工艺参数为：功率为22.5kW，送粉速度16g/min，喷涂距离150mm；
制备(Ag72Cu28)96Ti4层：采用精度为0.1mg的精密电子天平称量(Ag72Cu28)96Ti4粉末,并将其均匀撒布到Ni82CrSiBFe层表面，撒布厚度为80μm；然后采用真空炉加热熔化(Ag72Cu28)96Ti4粉末，使得两种粘结合金牢固结合。真空加热工艺参数为：炉内真空度3×10-2Pa，加热速率5℃/min，加热温度为1138K，保温时间为30min；
撒布硬质颗粒：在涂有Ni82CrSiBFe粘结合金层和(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层的叶尖端面均匀分散地撒布一层金刚石陶瓷颗粒；
加热重熔：采用真空炉加热使得(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层重新熔化，将金刚石颗粒紧紧包裹并且与Ni82CrSiBFe层之间形成牢固结合，真空加热工艺参数为：炉内真空度3×10-2Pa，加热速率5℃/min，加热温度为1138K，保温时间为30min。
按照此方法得到的涂层硬度为360-410HV0.2，涂层间结合强度在61-67MPa之间。
实施例3
具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层包括金刚石颗粒、Ni71CrSi粘结合金层和(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层。平均粒径为120μm的金刚石颗粒依次通过(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层和Ni71CrSi粘结合金层结合在镍基高温合金GH4037叶尖端面上。(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金、Ni71CrSi粘结合金、镍基高温合金GH4037的熔点分别为938K、1408K、1619K，Ni71CrSi粘结合金层与GH4037叶尖端面形成牢固冶金结合，(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层将金刚石颗粒平均粒径的0.9倍紧紧包裹住，相邻硬质陶瓷颗粒的平均间距为360μm，该涂层外表面平整、金刚石颗粒棱角尖锐暴露，与GH4037叶尖端面结合牢固、具有超强润湿性。该涂层具体制备方案如下：
表面预处理：用水砂纸对GH4037材质的叶尖端面进行打磨，然后放入有机溶剂中进行超声波清洗，吹干放入干燥皿中；
制备Ni71CrSi层：采用真空等离子喷涂工艺在叶片基体的端面沉积50μm厚的Ni71CrSi层，喷涂工艺参数为：功率为35kW，送粉速度15g/min，喷涂距离200mm；
制备(Ag72Cu28)96Ti4层：采用精度为0.1mg的精密电子天平称量(Ag72Cu28)96Ti4粉末并将其均匀撒布到Ni71CrSi层表面，撒布厚度为100μm；然后采用感应线圈加热熔化(Ag72Cu28)96Ti4粉末，使得两种粘结合金牢固结合，感应加热工艺参数为：电流40A，加热8s，加热温度为1138K。
撒布硬质颗粒：在涂有Ni71CrSi粘结合金层和(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层的叶尖端面均匀分散地撒布一层金刚石陶瓷颗粒；
加热重熔：采用感应线圈加热使得(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层重新熔化，将金刚石颗粒紧紧包裹并且与Ni71CrSi层之间形成牢固结合，感应加热工艺参数为：电流40A，加热8s，加热温度为1138K。
按照此方法得到的涂层硬度为370-410HV0.2，涂层间结合强度在62-67MPa之间。
实施例4
具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层包括立方氮化硼颗粒、Ni82CrSiBFe粘结合金层和(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层。平均粒径为150μm的立方氮化硼颗粒依次通过(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层、Ni82CrSiBFe粘结合金层结合在钛合金TC4叶尖端面上。其中，(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金、Ni82CrSiBFe粘结合金、钛合金TC4叶尖端面的分别熔点为938K、1223K、1951K。粘结合金层与TC4叶尖形成牢固冶金结合并将立方氮化硼颗粒平均粒径的0.5倍紧紧包裹住，相邻硬质陶瓷颗粒的平均间距为450μm，形成外表面平整、立方氮化硼颗粒棱角尖锐暴露、与TC4叶尖端面结合牢固、具有超强润湿性的切削涂层。该涂层具体制备方案如下：
表面预处理：用水砂纸对TC4材质的叶尖端面进行打磨，然后放入有机溶剂中进行超声波清洗，吹干放入干燥皿中；
制备Ni82CrSiBFe层：采用真空等离子喷涂工艺在叶尖端面上沉积20μm厚的Ni82CrSiBFe层，喷涂工艺参数为：功率为20kW，送粉速度16g/min，喷涂距离100mm；
制备(Ag72Cu28)96Ti4层：采用精度为0.1mg的精密电子天平称量(Ag72Cu28)96Ti4粉末并将其均匀撒布到Ni82CrSiBFe层表面，撒布厚度为50μm；然后采用真空炉加热熔化(Ag72Cu28)96Ti4粉末，使得两种粘结合金牢固结合。真空加热工艺参数为：加热温度为1138K，炉内真空度1×10-2Pa，加热速率8℃/min，保温时间为10min；
撒布硬质颗粒：在涂有Ni82CrSiBFe粘结合金层和(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层的叶尖端面均匀分散地撒布一层立方氮化硼陶瓷颗粒；
加热重熔：采用真空炉加热使得(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层重新熔化，将立方氮化硼颗粒紧紧包裹并且与Ni82CrSiBFe层之间形成牢固结合，真空加热工艺参数为：加热温度为1138K，炉内真空度1×10-2Pa，加热速率8℃/min，保温时间为10min。
按照此方法得到的涂层硬度为340-400HV0.2，涂层间结合强度在60-65MPa之间。
实施例5
具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层由立方氮化硼颗粒、Ni71CrSi粘结合金层和(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层三部分组成。平均粒径为200μm的立方氮化硼颗粒依次通过(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层、Ni71CrSi粘结合金层结合在钛合金TC4叶尖端面上。其中(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金、Ni71CrSi粘结合金、钛合金TC4叶尖端面的熔点分别为938K、1408K、1951K。粘结合金层与TC4叶尖形成牢固冶金结合并将立方氮化硼颗粒平均粒径的0.7倍紧紧包裹住，相邻立方氮化硼颗粒的平均间距为400μm。该涂层外表面平整、立方氮化硼颗粒棱角尖锐暴露，与TC4叶尖端面结合牢固、具有超强润湿性。该涂层具体制备方案如下：
表面预处理：用水砂纸对TC4材质的叶尖端面进行打磨，然后放入有机溶剂中进行超声波清洗，吹干放入干燥皿中；
制备Ni71CrSi层：，采用真空等离子喷涂工艺在叶片基体的端面沉积30μm厚的Ni71CrSi层，喷涂工艺参数为：功率为22.5kW，送粉速度15g/min，喷涂距离150mm；
制备(Ag72Cu28)96Ti4层：采用精度为0.1mg的精密电子天平称量(Ag72Cu28)96Ti4粉末并将其均匀撒布到Ni71CrSi层表面，撒布厚度为80μm；然后采用感应线圈加热熔化(Ag72Cu28)96Ti4粉末，使得两种粘结合金牢固结合，感应加热工艺参数为：加热温度为1138K，电流65A，加热2s。
撒布硬质颗粒：在涂有Ni71CrSi粘结合金层和(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层的叶尖端面均匀分散地撒布一层立方氮化硼陶瓷颗粒；
加热重熔：采用感应线圈加热使得(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层重新熔化，将立方氮化硼颗粒紧紧包裹并且与Ni71CrSi层之间形成牢固结合，感应加热工艺参数为：加热温度为1138K，电流65A，加热2s。
按照此方法得到的涂层硬度为340-380HV0.2，涂层间结合强度在61-66MPa之间。
实施例6
具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层由立方氮化硼颗粒、Ni82CrSiBFe粘结合金层和(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层三部分组成。平均粒径为350μm的立方氮化硼颗粒依次通过(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层、Ni82CrSiBFe粘结合金层结合在钛合金TC4叶尖端面上。其中，(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金、Ni82CrSiBFe粘结合金、钛合金TC4叶尖端面的熔点为938K、1223K、1951K。粘结合金层与TC4叶尖形成牢固冶金结合，(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层将立方氮化硼颗粒平均粒径的0.9倍紧紧包裹住，相邻立方氮化硼颗粒的平均间距为420μm。该涂层外表面平整、立方氮化硼颗粒棱角尖锐暴露，与TC4叶尖端面结合牢固、具有超强润湿性。该涂层具体制备方案如下：
表面预处理：用水砂纸对TC4材质的叶尖端面进行打磨，然后放入有机溶剂中进行超声波清洗，吹干放入干燥皿中；
制备Ni82CrSiBFe层：采用真空等离子喷涂工艺在叶尖对面沉积50μm厚的Ni82CrSiBFe层，喷涂工艺参数为：功率为35kW，送粉速度16g/min，喷涂距离200mm；
制备(Ag72Cu28)96Ti4层：采用精度为0.1mg的精密电子天平称量(Ag72Cu28)96Ti4粉末并将其均匀撒布到Ni82CrSiBFe层表面，撒布厚度为100μm；然后采用真空炉加热熔化(Ag72Cu28)96Ti4粉末，使得两种粘结合金牢固结合。真空加热工艺参数为：加热温度为1138K，炉内真空度1×10-2Pa，加热速率10℃/min，保温时间为3min；
撒布硬质颗粒：在涂有Ni82CrSiBFe粘结合金层和(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层的叶尖端面均匀分散地撒布一层立方氮化硼陶瓷颗粒；
加热重熔：采用真空炉加热使得(Ag72Cu28)96Ti4粘结合金层重新熔化，将立方氮化硼颗粒紧紧包裹并且与Ni82CrSiBFe层之间形成牢固结合，真空炉加热工艺参数为：加热温度为1138K，炉内真空度1×10-2Pa，加热速率10℃/min，保温时间为3min。
按照此方法得到的涂层硬度为350-410HV0.2，涂层间结合强度在63-68MPa之间。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层，其特征在于，包括第一粘结合金层（2）、第二粘结合金层（3）和硬质陶瓷颗粒（4），硬质陶瓷颗粒（4）依次通过第二粘结合金层（3）、第一粘结合金层（2）冶金结合在叶尖端面（1）上，硬质陶瓷颗粒（4）嵌入第二粘结合金层（3）的高度为硬质陶瓷颗粒平均粒径的0.5-0.9倍；第一粘结合金层（2）的成分为镍含量大于53%、铬含量6%-28%的镍基合金，第二粘结合金层（3）的成分为铜含量20%-35%、银含量50%-75%，钛含量2.0%-10.0%的Cu-Ag-Ti合金，以质量百分比计；
第二粘结合金层（3）熔点低于第一粘结合金层（2）熔点的0.95倍，且第二粘结合金层（3）熔点低于叶尖端面（1）熔点的0.9倍，熔点以开尔文温度计；
所述具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层按照以下方法制备：
步骤1、在表面洁净且去除氧化层的叶尖端面（1）上制备第一粘结合金层（2）；
步骤2、将第二粘结合金均匀撒布到第一粘结合金层（2）表面，加热熔化，使第二粘结合金层（3）与第一粘结合金层（2）结合，且第二粘结合金层（3）的厚度为硬质陶瓷颗粒（4）平均粒径的0.5-0.9倍；
步骤3、在第二粘结合金层（3）表面均匀分散地撒布一层硬质陶瓷颗粒（4）；
步骤4、将撒有硬质颗粒的第二粘结合金层（3）加热熔化，使得硬质陶瓷颗粒（4）与第二粘结合金层（3）结合，在叶尖端面（1）表面形成具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层；
步骤2和步骤4中，加热温度介于第一粘结合金的熔点和第二粘结合金的熔点之间。
2.根据权利要求1所述的具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层，其特征在于，硬质陶瓷颗粒（4）为金刚石颗粒或立方氮化硼颗粒，硬质陶瓷颗粒（4）的平均粒径为50μm -350μm，相邻硬质陶瓷颗粒（4）的间距为硬质陶瓷颗粒（4）平均粒径的1.2-10倍。
3.权利要求1-2中任意一项所述的具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、在表面洁净且去除氧化层的叶尖端面（1）上制备第一粘结合金层（2）；
步骤2、将第二粘结合金均匀撒布到第一粘结合金层（2）表面，加热熔化，使第二粘结合金层（3）与第一粘结合金层（2）结合，且第二粘结合金层（3）的厚度为硬质陶瓷颗粒（4）平均粒径的0.5-0.9倍；
步骤3、在第二粘结合金层（3）表面均匀分散地撒布一层硬质陶瓷颗粒（4）；
步骤4、将撒有硬质颗粒的第二粘结合金层（3）加热熔化，使得硬质陶瓷颗粒（4）与第二粘结合金层（3）结合，在叶尖端面（1）表面形成具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层；
步骤2和步骤4中，加热温度介于第一粘结合金的熔点和第二粘结合金的熔点之间。
4.根据权利要求3所述的具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层的制备方法，其特征在于，步骤1中，采用真空等离子喷涂法制备第一粘结合金层（2），喷涂参数为：功率为20 kW -35kW，喷涂距离100mm-200mm。
5.根据权利要求3所述的具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层的制备方法，其特征在于，步骤1中，第一粘结合金层（2）厚度为20μm-50μm；步骤2中，第二粘结合金层（3）厚度为50μm -100μm。
6.根据权利要求3所述的具有超强物理润湿性的叶尖切削涂层的制备方法，其特征在于，步骤2和步骤4中，加热方式为感应加热或真空炉加热，其中感应加热的工作参数为：感应电流20 A -65A，加热时间2 s -15s，真空炉加热的工作参数为：炉内真空度为1×10-2 Pa-3×10-2 Pa，加热速率为5℃/min -10℃/min，保温时间为3 min -30min。
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