CN1277950C - 提高钛合金基体表覆MCrAlY涂层寿命的方法 - Google Patents

Abstract

一种提高钛合金基体表覆MCrAlY涂层寿命的方法，采用PVD技术，首先在钛合金基体表面沉积一定厚度的纯Ni层，然后在纯Ni层上沉积MCrAlY涂层(M＝Co或Ni)。综上所述，本发明的方法的优点是采用PVD法在钛合金基体与表覆MCrAlY涂层(M＝Co或Ni)之间沉积纯Ni过渡层，可以有效地抑制、延缓钛合金基体与MCrAlY涂层结合面上TiCr₂脆性相的形成，从而有效地提高了钛合金基体表覆MCrAlY涂层的寿命，也就有效地提高了钛合金在高温环境的工作寿命。

Description

提高钛合金基体表覆MCrAlY涂层寿命的方法

技术领域：

本发明涉及冶金领域一种钛合金表面处理方法，特别是提高钛合金基体表覆MCrAlY涂层寿命的方法。

背景技术：

钛合金因其比强度高、红硬性好的优点，在一些军用和民用的重要场合得到越来越广泛的应用，但钛合金在500℃高温下即强烈吸气而导致其机械性能恶化，因此提高钛合金耐高温烧蚀性能成为全球关注的重要的课题。

在国内外进行的诸多研究中，最有效的方法是在钛合金基体上涂覆MCrAlY(M＝Co或Ni)涂层。该涂层可显著地阻碍有害气体向钛合金基体中扩散，从而提高了钛合金的耐高温烧蚀性能。但MCrAlY涂层也有其局限性，在800℃以上的环境中工作时，涂层中的元素会与钛合金基体产生互扩散，形成诸多的化合物，其中有TiCr₂系脆性化合物，它使得涂层与钛合金基体的结合面脆化，引起涂层开裂、剥落。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种方法，尽可能抑制、延缓钛合金基体与表覆MCrAlY涂层结合面TiCr₂脆性化合物的生成，从而提高MCrAlY涂层寿命。

本发明的技术解决方案是一种提高钛合金基体表覆MCrAlY涂层寿命的方法，采用PVD技术，首先在钛合金基体表面沉积一定厚度的纯Ni层，然后在纯Ni层上沉积MCrAlY涂层(M＝Co或Ni)。

附图说明：

图1是钛合金基体表面沉积纯Ni层及MCrAlY层结构示意图。

具体实施方式：

一种提高钛合金基体表覆MCrAlY涂层寿命的方法，该方法是采用PVD法，首先在钛合金基体表面沉积纯Ni层，然后在纯Ni层上沉积MCrAlY涂层(M＝Co或Ni)。参见附图1，图中[1]是钛合金基体，[2]是钛合金基体表面的纯Ni层，[3]是纯Ni层上沉积的MCrAlY涂层。

纯Ni层的厚度可根据实际需要确定。

钛合金经过上述处理后，在高温下，钛合金与表覆涂层间将发生如下互扩散：

在钛合金基体与Ni层的扩散系中，将形成具有良好韧性的TiNi金属化合物，不会产生Ni层的脆性，在Ni层与MCrAlY涂层扩散系中，所有化合物都具有良好的韧性，也不会产生脆性。从而不会导致钛合金基体上表覆MCrAlY涂层的开裂、剥落。

当然，表覆MCrAlY涂层的钛合金长时间在高温下工作，MCrAlY涂层中的Cr元素，将有可能穿过纯Ni层扩散到钛合金基体中形成TiCr₂脆性相。但与没有沉积纯Ni过渡层的MCrAlY涂层相比，这个过程所需的时间将长得多。

综上所述，本发明的方法的优点是采用PVD法在钛合金基体与表覆MCrAlY涂层(M＝Co或Ni)之间沉积纯Ni过渡层，可以有效地抑制、延缓钛合金基体与MCrAlY涂层结合面上TiCr₂脆性相的形成，从而有效地提高了钛合金基体表覆MCrAlY涂层的寿命，也就有效地提高了钛合金在高温环境的工作寿命。

Claims (1)

1、一种提高钛合金基体表覆MCrAlY涂层寿命的方法，其特征在于采用PVD技术，首先在钛合金基体表面沉积一定厚度的纯Ni层，然后在纯Ni层上沉积MCrAlY涂层，M为Co或Ni。